基于光棒毛坯的全纖維曲軸精密成形與實驗研究.pdf

1、曲軸廣泛運用在機車和船舶內(nèi)燃機上,是內(nèi)燃機的主要零件之一。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和國防現(xiàn)代化的需要,從數(shù)量、質(zhì)量及性能上都對曲軸制造技術(shù)提出更高要求。然而,目前我國全纖維曲軸RR法彎曲鐓鍛生產(chǎn)中不但要采用臺階軸毛坯,而且成形技術(shù)落后,尤其造成曲軸鍛件的材料利用率較低。這種情況不僅落后于國外同類制造水平,而且遠不能滿足國內(nèi)對曲軸的要求。因此,開展全纖維曲軸鍛造技術(shù)研究具有較為重要的實際意義。 本文首先以12V240曲軸為對象,

2、采用Deform-3D軟件分析評價現(xiàn)用曲軸RR.鐓鍛工藝存在曲軸拐頰上端外側(cè)金屬充不滿,鍛件加工余量大,材料利用率低等問題,同時采用“預鐓粗-錯鍛-終鍛”的三步法原理,并對其進行模擬分析。對拐頰變形過程中金屬的流動規(guī)律進行了分析,分析其成形缺陷的原因。根據(jù)曲軸的水平鐓粗和垂直錯移為兩個獨立的變形模式,發(fā)現(xiàn)第一鐓粗比和錯鍛角是控制拐頰成形主要工藝參數(shù)。利用預鐓粗工步的增加,采用光棒毛坯,解決了臺階軸纖維被切斷的問題,更好實現(xiàn)了纖維的完整性

3、。在此基礎上,優(yōu)化了其毛坯及模腔形狀,提出了基于光棒毛坯的全纖維曲軸精確成形工藝方案。與傳統(tǒng)的曲軸RR鐓鍛相比,不僅成形易于控制,而且材料節(jié)約顯著,以12V240曲軸為例,節(jié)約34％。 論文研究進一步進行了縮比為1:3的模擬試驗原理及方案設計,該試驗方案采用鉛為實驗材料,并在Gleeble-1500D熱力模擬試驗機上對鉛進行了常溫的壓縮試驗,得到鉛的塑性本構(gòu)關(guān)系模型。并采用有限元方法對該模擬試驗模型進行模擬分析研究,確定了第一鐓