汽車鋁合金轉向節(jié)鍛造成形模擬與試驗研究.pdf

1、隨著汽車制造業(yè)的高速發(fā)展，汽車輕量化和性能要要求越來越嚴格，汽車零部件生產中，尺寸精度高、外形復雜的鍛件所占比重越來越大。因此，開發(fā)材料利用率高并能節(jié)約能源的鍛造新工藝，對于汽車零件制造業(yè)的發(fā)展極為重要。
　　 近年來，鋁合金結構零件在汽車輕量化要求日益提高的情況下運用越來越廣泛。將鋁合金鍛件運用到汽車轉向系統(tǒng)中，不但可以滿足汽車行駛過程中的強度要求，還因為重量的減輕提高其操縱性能。但是由于鋁合金材料本身的特性，如鍛造時變形抗力

2、大、流動性差和外摩擦系數較大等導致鋁合金鍛件的成形困難，阻礙了其在汽車工業(yè)中的運用。
　　 轉向節(jié)是汽車轉向系統(tǒng)中的重要零件，既承載一定的車體重量，又在汽車行駛過程中承受交變載荷和剎車時的力矩，是汽車上的重要安全零件之一。轉向節(jié)的主要工藝為鍛造成形，因此組織性能和外形尺寸的要求非常嚴格，對于該類鍛件鍛造方法探索研究將對我國汽車工業(yè)的發(fā)展產生重要意義。
　　 本文研究的奧迪汽車鋁合金轉向節(jié)，外形極其復雜，主要依靠從國外進口

3、，國內尚無成功的制造經驗。在研究過程中，對該轉向節(jié)原有的工藝方案進行了分析，運用所建立汽車鋁合金轉向節(jié)彎曲成形制坯過程和終鍛成形過程的三維有限元模型，利用三維有限元數值模擬軟件DEFORM-3D 對汽車轉向節(jié)鍛造成形工藝進行系統(tǒng)分析，模擬其彎曲制坯和終鍛成形過程，研究其缺陷產生的原因和演化機理。找出了影響工廠試制質量的關鍵因素，提出了既能滿足產品精度要求，又能提高材料率、改善彎曲成形質量和終鍛模具壽命的優(yōu)化措施，改進了模鍛工藝，使其趨向