連桿(6026)成形數字化研究.pdf

1、連桿是發(fā)動機重要的組成部件，在正常工作過程中受力強度大且載荷變化劇烈，對各項性能指標有較高的要求。近年來國內汽車制造行業(yè)有了飛速的發(fā)展，對汽油發(fā)動機的要求越來越高，高質量連桿的市場需求也越來越大。影響連桿成形的因素很多，但目前關于金屬塑性成形的理論研究還不夠成熟，實際生產中仍需要較大程度上依賴技術人員的經驗，現場需要多次試制及修模，生產效率和一次成形的質量都較低。
　　本文以濟南某鍛造廠的新產品6026連桿為研究對象，結合企業(yè)實際

2、狀況，對鍛造法生產該連桿的工藝進行研究，旨在提高模具的成形質量及材料利用率。6026連桿鍛造工藝由輥鍛和熱模鍛兩個部分組成。本產品的設計思路是根據零件圖設計鍛件圖，并確定終鍛模具，預鍛模具與壓彎模具根據經驗初步設計完成，同時熱模鍛加工開始時坯料的形狀尺寸即輥鍛坯形狀尺寸也通過經驗初步確定，輥鍛坯是輥鍛加工得到的產品，同時也是熱模鍛加工開始時的坯料，然后以輥鍛坯為初始坯料對熱模鍛加工過程進行數值模擬，根據分析結果，優(yōu)化改進預鍛模具、壓彎模

3、具和輥鍛坯形狀，由優(yōu)化得到的輥鍛坯計算出原始坯料的下料尺寸;最后以下料尺寸為基礎，以輥鍛坯為結果，通過數值模擬進一步優(yōu)化初始設計的輥鍛模具型腔，最終獲得成形性能較好的輥鍛模具。在熱模鍛工藝中，根據6026連桿的零件圖設計其冷、熱鍛件圖，結合熱模鍛壓力機上模具設計準則設計連桿的終鍛、預鍛和壓彎模具，并在軟件NX中完成其三維造型工作。根據經驗法，使用特征段對應原則，計算并設計出作為熱模鍛初始坯料的輥鍛坯，使用商業(yè)軟件Deform對熱模鍛鍛造

4、過程進行數值模擬，對坯料的變形進行分析，根據變形特征并使用點追蹤法，發(fā)現初始輥鍛坯的缺陷并對其進行改進，多次重復數值模擬分析與輥鍛坯形狀完善過程，最終得到優(yōu)化后的輥鍛坯，并以此優(yōu)化得到的輥鍛坯計算確定下料尺寸為Φ70×160mm。在輥鍛制坯工藝中，選用中間咬入的方式進行送料，計算輥鍛加工道次為四道次，各道次輥鍛模具型腔型槽系為橢圓-圓-橢圓-圓，確定輥鍛模具的外形尺寸設計依據，分析下料尺寸與輥鍛坯，并以此為依據確定前三道次的輥鍛件圖，再

5、以各道次的輥鍛件圖為基礎設計輥鍛模具的型腔，并在NX中采用表驅動法實現四道次輥鍛模具的參數化建模;使用Deform商用軟件對輥鍛工序進行數值模擬，通過分析模擬獲得應力、應變和載荷行程圖，改善輥鍛過程中的前滑與后滑的影響區(qū)域和過渡區(qū)圓角存在缺陷的區(qū)域，以此為依據修改輥鍛模具，重復模擬分析和模具修改過程，直至獲得成形質量較優(yōu)的輥鍛模具。本設計經過生產驗證，輥鍛、壓彎、預鍛和終鍛模具的成形質量均能滿足生產要求，極大的縮短了模具設計調試周期。與