文獻(xiàn)綜述--基于ansys的轉(zhuǎn)向節(jié)強(qiáng)度分析

1、<p>　　基于ANSYS的轉(zhuǎn)向節(jié)強(qiáng)度分析</p><p><b>　　1.前言</b></p><p>　　轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，形狀比較復(fù)雜，集中了軸、套、盤環(huán)、叉架等四類零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，主要由支承軸頸、法蘭盤、叉架三大部分組成。支承軸頸的結(jié)構(gòu)形狀為階梯軸，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由同軸的外圓柱面、圓錐面、螺紋面，以及與軸心線垂直的軸肩、過渡圓角和端面

2、組成的回轉(zhuǎn)體；法蘭盤包括法蘭面、均布的連接螺栓通孔和轉(zhuǎn)向限位的螺紋孔；叉架是由轉(zhuǎn)向節(jié)的上、下耳和法蘭面構(gòu)成叉架形體的。</p><p>　　轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，其使用是否可靠直接關(guān)系到車輛的行駛安全性，因此利用ANSYS軟件對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)零部件進(jìn)行強(qiáng)度分析十分必要。ANSYS軟件可以較全面地對(duì)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)算，能顯著減少設(shè)計(jì)

3、與制造費(fèi)用，增強(qiáng)對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的信心，在汽車零部件設(shè)計(jì)和整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的模態(tài)分析等領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V闊的應(yīng)用前景[1]。</p><p>　　2.轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件結(jié)構(gòu)類型</p><p>　　根據(jù)綜合鍛造方位與形體要素組合差別, 建議將常見轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件結(jié)構(gòu)歸類如下。</p><p>　　(1) 臥鍛“軸- 盤- 叉”結(jié)構(gòu)(代號(hào)H1) 轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這是一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)(圖1) , 在中、輕

4、型卡車的轉(zhuǎn)向橋上應(yīng)用最多, 產(chǎn)量也最多。</p><p>　　(2) 臥鍛“軸—盤—叉—臂”結(jié)構(gòu)(代號(hào)H2)轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這種結(jié)構(gòu)在H1 類的叉上附加了臂,復(fù)雜程度高。目前應(yīng)用不多, 已見報(bào)道應(yīng)用于某客車轉(zhuǎn)向橋(圖2) 。</p><p>　　(3) 臥鍛“軸—盤—筒—臂”結(jié)構(gòu)(代號(hào)H3)轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這種結(jié)構(gòu)的軸、盤與H1 和H2 類似,但以筒(一般為盲孔) 替代了耳(叉) , 臂附著于筒側(cè)

5、(圖3) 。應(yīng)用于微型車轉(zhuǎn)向橋。</p><p>　　(4) 立鍛“軸—盤—叉”結(jié)構(gòu)(代號(hào)V1) 轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這是立鍛的經(jīng)典結(jié)構(gòu), 其特點(diǎn)是在盤部鍛出了臥鍛無法成形的凹穴(圖4) , 便于成形較大間距的叉部。應(yīng)用于多種車型的轉(zhuǎn)向橋。</p><p>　　(5) 立鍛“軸—盤—叉—臂”結(jié)構(gòu)(代號(hào)V2)轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這種結(jié)構(gòu)在V1 類的盤上附加了臂(圖5) , 復(fù)雜程度提高。應(yīng)用于多種車型的轉(zhuǎn)向

6、橋或轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋。</p><p>　　(6) 立鍛成形的“軸—盤—臂”結(jié)構(gòu)( 代號(hào)V3) 轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這種結(jié)構(gòu)是V2 類的一種簡(jiǎn)化(圖6) , 盡管盤結(jié)構(gòu)較V1 和V2 復(fù)雜, 但總體復(fù)雜程度與V1 類相當(dāng)。已見應(yīng)用于中巴轉(zhuǎn)向橋。</p><p>　　(7) 立鍛“盤—叉—臂”結(jié)構(gòu)(代號(hào)V4) 轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這是一種用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的轉(zhuǎn)向節(jié), 中央部位的過孔長(zhǎng)徑比不大, 但又不便沖出通孔, 孔

7、內(nèi)加余塊, 可看作盤附帶了臺(tái)階(圖7) , 是V2 類另一種簡(jiǎn)化。</p><p>　　(8) 立鍛“孔—盤— (叉—) 臂”結(jié)構(gòu)(代號(hào)V5) 轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件。這也是一種用于轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋的轉(zhuǎn)向節(jié), 其結(jié)構(gòu)的明顯特點(diǎn)是中央需沖孔(圖8) ,盤、叉、臂與V2 類似, 臂特別長(zhǎng)的V5 類(圖8b)就轉(zhuǎn)化為大頭帶枝叉、小頭有彎曲的連桿類鍛件。V4 , V5 類一般應(yīng)用于轎車或小型越野車。</p><p>

8、;　　此外, 還有一些結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度更高的轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件, 主要體現(xiàn)在帶有2 支或2 支以上空間彎曲的臂(圖9a) 。也有結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度較低的轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件, 如某轎車的“孔—盤—耳”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件(圖9b) 、某微型車的“軸—盤—筒”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件( 圖9c) 、某吉普車的“軸(切削成孔) —球碗”結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件等[2]。</p><p>　　3.有限元模擬在汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造設(shè)計(jì)中的應(yīng)用</p><p&g

9、t;　　近年來，有限元模擬技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并被應(yīng)用到轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造過程的數(shù)值模擬中。國(guó)內(nèi)這方面的研究有：參考文獻(xiàn)[3 ,4]采用數(shù)值模擬軟件分別對(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)和汽車半軸套管成形過程進(jìn)行模擬優(yōu)化,改進(jìn)了模鍛工藝,達(dá)到了預(yù)期效果,并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。[5]文獻(xiàn) [6]以STEYR 轉(zhuǎn)向節(jié)為例，采用剛塑性有限元模擬計(jì)算程MAFAP，通過選取典型截面，對(duì)變形過程進(jìn)行了模擬。文獻(xiàn)[7]提出了一種基于歐拉描述的有限變形軸對(duì)稱有限元計(jì)算方法，并用其模擬

10、轉(zhuǎn)向節(jié)的鍛造成形過程。文獻(xiàn)[8]利用DEFORM 軟件針對(duì)奔馳重卡轉(zhuǎn)向節(jié)的擠壓鍛造進(jìn)行了有限元分析。文獻(xiàn)[9]采用三維有限元法對(duì)某異形轉(zhuǎn)向節(jié)熱成形工藝過程進(jìn)行了模擬分析。以上研究，通過不同的有限元方法對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的鍛造過程進(jìn)行了模擬，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了有限元鍛造過程模擬的有效性。</p><p>　　Deform3D有限元分析軟件在轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造設(shè)計(jì)有廣泛的應(yīng)用。運(yùn)用Deform3D有限元分析軟件對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)兩種坯料成形過程進(jìn)

11、行模擬分析，通過成形過程中金屬的流動(dòng)情況，可以確定合理的制坯形狀，根據(jù)模擬確定的毛坯可以成功地試制出盤式轉(zhuǎn)向節(jié)模鍛件。通過有限元模擬技術(shù)進(jìn)行虛擬的材料加工過程，比較和判斷坯料的合理性，可以極大地節(jié)省生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。[10]</p><p>　　用Deform3D有限元分析汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造過程模擬</p><p><b>　　鍛件溫度場(chǎng)分析</b></p&g

12、t;<p>　　上圖為轉(zhuǎn)向節(jié)預(yù)鍛件溫度場(chǎng)分布圖?？梢钥闯?，鍛件大部分單元溫度大于初始溫度1100℃，最高溫度達(dá)到1170℃，因此，預(yù)鍛過程熱效應(yīng)要大于鍛件向模具和環(huán)境的傳熱效應(yīng)。鍛件飛邊的溫度要高于鍛件本體，特別是叉部之間的飛邊，由于變形最劇烈，溫度也相應(yīng)最高。對(duì)于鍛件本體，叉部的整體溫度要高于法蘭和桿部。法蘭中部單元由于和模具接觸時(shí)間長(zhǎng)，形成了一個(gè)溫度相對(duì)較低的區(qū)域。桿部也存在這個(gè)現(xiàn)象，從截面圖中可以看到，桿部靠近法蘭的

13、一端由于鍛造過程中始終同模具型腔接觸，坯料的熱量逐漸向模具擴(kuò)散，使得坯料內(nèi)部形成了一個(gè)溫度按一定規(guī)律降低的區(qū)域。桿部遠(yuǎn)離法蘭的一端由于是最后鐓粗形成的，熱效應(yīng)使其溫度降低變慢。</p><p><b>　　應(yīng)力場(chǎng)和應(yīng)變場(chǎng)分析</b></p><p>　　應(yīng)力、應(yīng)變是塑性成形理論研究的重要參數(shù)。等效應(yīng)變是一個(gè)積累值，可以反映鍛件的整體變形情況。下圖預(yù)鍛過程坯料形狀變化及

14、等效應(yīng)變速率是預(yù)鍛件的等效應(yīng)變圖和分布情況，型腔等效應(yīng)變分布比較均勻，大部分區(qū)域等效應(yīng)變不超過2.4。飛邊的等效應(yīng)變主要在2.4—3.5</p><p>　　之間，最大等效應(yīng)變?yōu)?.4，出現(xiàn)在叉部之間區(qū)域。從等效應(yīng)變分布可以看出鍛件鍛透性良好，從而保證了鍛件具有良好的鍛后組織和較高的力學(xué)性能。[10]</p><p>　　4.有限元模擬在汽車轉(zhuǎn)向節(jié)強(qiáng)度分析中的應(yīng)用</p>&

15、lt;p>　　轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車行駛系統(tǒng)的關(guān)鍵零件,它承受轉(zhuǎn)向輪的負(fù)載以及路面?zhèn)鬟f來的沖擊,同時(shí)還傳遞來自轉(zhuǎn)向器的轉(zhuǎn)向力實(shí)現(xiàn)對(duì)汽車行駛方向控制,在強(qiáng)度、抗沖擊性、疲勞強(qiáng)度以及可靠性方面都有很高的要求。因而,應(yīng)力分析、應(yīng)變分析和位移分析是轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)過程中必不可少的環(huán)節(jié)之一。利用ANSYS軟件對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行有限元計(jì)算，可以較全面地對(duì)汽車結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析， 能顯著減少設(shè)計(jì)與制造費(fèi)用，增強(qiáng)對(duì)所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的信心， 有限元法在汽車零部件設(shè)計(jì)和整車結(jié)

16、構(gòu)設(shè)計(jì)的模態(tài)分析等領(lǐng)域必將具有廣闊的應(yīng)用前景。[1]</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)這方面的研究有：陳黎卿等[1]利用ANSYS軟件對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)的受力按照3種危險(xiǎn)工況進(jìn)行計(jì)算分析，即緊急制動(dòng)工況、側(cè)滑工況和越過不平路面工況對(duì)轉(zhuǎn)向節(jié)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行了有限元計(jì)算。江迎春等[11]采用B 級(jí)路面譜輸入ADAMS 軟件建立的整車模型, 得到轉(zhuǎn)向節(jié)的載荷譜,并在ANSYS 中建立了某型轎車轉(zhuǎn)向節(jié)的有限元分析模型, 對(duì)其進(jìn)行了靜力強(qiáng)度

17、計(jì)算, 通過名義應(yīng)力法并結(jié)合QT500- 7 材料的S- N 關(guān)系, 利用ANSYS 中的Fatigue 模塊進(jìn)行了結(jié)構(gòu)整體的疲勞壽命計(jì)算。王紅衛(wèi)等[12]在ANSYS中應(yīng)用蒙特卡洛方法就制動(dòng)工況進(jìn)行可靠性有限元分析和影響轉(zhuǎn)向節(jié)安全性的靈敏度指標(biāo)分析,為礦用汽車關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。</p><p>　　用ANSYS軟件進(jìn)行礦用汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的可靠性分析模擬</p><p>　　選取礦用汽

18、車轉(zhuǎn)向節(jié)的緊急制動(dòng)工況進(jìn)行可靠性分析, 在利用ANSYS 進(jìn)行可靠性分析中提取最大位移和應(yīng)力值作為可靠性分析的控制目標(biāo)。圖1 是緊急制動(dòng)工況下轉(zhuǎn)向節(jié)的等效合成位移和應(yīng)力分布圖。[12]</p><p>　　在進(jìn)行轉(zhuǎn)向節(jié)可靠性分析時(shí),轉(zhuǎn)向節(jié)幾何尺寸為均勻分布隨機(jī)變量,彈性模量服從高斯分布,驅(qū)動(dòng)力和軸荷分布類型定義為對(duì)數(shù)正態(tài)分布。提取靜態(tài)分析時(shí)輪輻上的最大應(yīng)力和最大變形作為可靠性分析的控制指標(biāo)參數(shù),它們均服從正態(tài)分布

19、。[12]</p><p>　　圖2中的2號(hào)線是最大總位移的均值,1號(hào)、3號(hào)2條線分別是它的置信區(qū)間的上下限。從圖2中可以看出,在給定置信度為95 %時(shí),最大位移為1. 447 mm,沒有達(dá)到允許的最大位移量,是可靠的。圖3中2號(hào)線是最大合成應(yīng)力的均值,1號(hào)、3號(hào)2條線分別是它的置信區(qū)間的上下限。從圖3 中可以看出,在給定置信度為95 %時(shí),最大合成應(yīng)力為291 MPa ,是可靠的。[12]</p>

20、<p>　　5.轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂事故原因分析</p><p>　　為了找出導(dǎo)致事故的原因，探討避免此類事故的措施，，對(duì)可能的故障原因進(jìn)行分析很有必要。</p><p>　　該車轉(zhuǎn)向節(jié)臂斷裂的部位如圖1 所示，這個(gè)部位除了應(yīng)力集中外，也是轉(zhuǎn)向節(jié)中受彎矩最大的部位，因此不論何種原因造成的轉(zhuǎn)向節(jié)臂斷裂，一般都出現(xiàn)在此部位。斷裂處的斷面圖如圖2 所示，從圖2 可以看出，斷面中粗糙面約占40%

21、，光滑面約占60%，且光滑面在下，</p><p>　　粗糙面在上，說明裂紋是自下而上發(fā)展的，即裂紋延伸至整個(gè)截面的60%時(shí)，剩余部分的強(qiáng)度不足以承受正常行車時(shí)的沖擊振動(dòng)，所以折斷。由于轉(zhuǎn)向節(jié)對(duì)行車安全有著極大的影響，一般情況下，合格產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度都是有保證的，從我公司的使用情況來看，十幾種不同規(guī)格型號(hào)的汽車多年來也從未發(fā)生過轉(zhuǎn)向節(jié)臂斷裂的情況，所以我們認(rèn)為造成這次轉(zhuǎn)向節(jié)臂斷裂的主要原因是該轉(zhuǎn)向節(jié)的品質(zhì)有問題。

22、轉(zhuǎn)向節(jié)存在內(nèi)部缺陷（氣泡、裂紋等），或所用材料未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，加工工藝不正確，加工質(zhì)量不過關(guān)等，都會(huì)直接影響轉(zhuǎn)向節(jié)的使用壽命。從斷裂的轉(zhuǎn)向節(jié)外觀分析，盡管其尺寸沒有明顯錯(cuò)誤，但外觀略顯粗糙，有“副廠”產(chǎn)品之嫌。目前，汽車配件市場(chǎng)魚龍混雜，消費(fèi)者很難對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣做出辨別。事故帶來的啟示：為了減少此類事故的發(fā)生，提高汽車行駛的安全性，需要注意以下幾個(gè)方面：1）正確駕駛操作，2）認(rèn)真維護(hù)保養(yǎng)，3）做好維修工作。[13]</p>

23、<p>　　6.轉(zhuǎn)向節(jié)的故障分析與修理</p><p>　　630E 型車轉(zhuǎn)向節(jié)構(gòu)件包括轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向節(jié)臂。轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向節(jié)臂均采用鑄造毛坯, 經(jīng)焊接連成一體, 構(gòu)成一個(gè)極為復(fù)雜的空間受力構(gòu)件(圖1)。[14]</p><p><b>　　故障原因分析</b></p><p><b>　　1，材質(zhì)的影響</b>&

24、lt;/p><p>　　因轉(zhuǎn)向軸、轉(zhuǎn)向節(jié)臂均采用高強(qiáng)度鑄鋼加工成形,所以其強(qiáng)度指標(biāo)高, 韌性指標(biāo)低, 在拉壓隨機(jī)載荷的作用下, 這樣的高強(qiáng)度鋼對(duì)應(yīng)力集中敏感性大, 易產(chǎn)生疲勞破壞。</p><p><b>　　2，結(jié)構(gòu)尺寸的影響</b></p><p>　　從轉(zhuǎn)向節(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸來看, 在開裂處, 轉(zhuǎn)向臂厚度為46. 5mm , 采用大柱面, 而轉(zhuǎn)向

25、節(jié)臂厚度為51mm ,采用箱形結(jié)構(gòu)。這樣在轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向節(jié)臂相接處, 即開裂位置的幾何形狀急劇變化, 導(dǎo)致剛度突變。另外, 由于結(jié)構(gòu)所致, 在轉(zhuǎn)向軸與轉(zhuǎn)向節(jié)臂相接處形成尖角, 產(chǎn)生</p><p>　　了較嚴(yán)重的應(yīng)力集中, 使疲勞強(qiáng)度降低。</p><p>　　3，鑄件毛坯及焊縫質(zhì)量的影響</p><p>　　就轉(zhuǎn)向軸來說, 開裂處鑄造面積大, 鑄造時(shí)易產(chǎn)生缺陷。特別

26、是焊接的影響, 因?yàn)椴牧咸籍?dāng)量高達(dá)0. 68,故焊接性能差, 存在著焊接缺陷和較大的焊接殘余應(yīng)力, 這也是疲勞強(qiáng)度降低的主要原因。</p><p><b>　　6　結(jié)構(gòu)改進(jìn)</b></p><p>　　(1) 要求生產(chǎn)廠家加大焊接處圓柱面的厚度(圖2)。臂厚由原46. 5mm 加大至85mm , 從而提高了圓柱面的剛度, 減小了與轉(zhuǎn)向節(jié)臂剛度的差異, 避免了焊時(shí)形成的

27、尖角, 有效地減少了應(yīng)力集中的影響。</p><p>　　(2) 加焊兩條加強(qiáng)筋。筋板厚度為30mm , 減小了因相接處幾何形狀的變化而造成的剛度變化, 提高了疲勞強(qiáng)度, 具體尺寸見圖2。[14]</p><p>　　7.有限元在轉(zhuǎn)向節(jié)成形過程模擬分析中的應(yīng)用</p><p>　　轉(zhuǎn)向節(jié)的成形過程是一個(gè)復(fù)雜的彈塑性大變形過程，模具形狀、毛坯形狀、材料性能、溫度及工藝

28、參數(shù)等均對(duì)其質(zhì)量有影響[15]，轉(zhuǎn)向節(jié)的成形工藝傳統(tǒng)的研究方法主要采用“經(jīng)驗(yàn)法”，這種基于經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法往往經(jīng)歷反復(fù)修正的過程，從而造成了大量的人力、物力及時(shí)間浪費(fèi). 伴隨傳統(tǒng)的塑性加工技術(shù)和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)全方位的密切結(jié)合，傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法已逐漸被模擬式設(shè)計(jì)所代替. 作為一種有效的數(shù)值計(jì)算方法，國(guó)內(nèi)外已開發(fā)了許多商用軟件，如常見的DEFORM、MARC 等，這些軟件多適用于分析解決二維或三維的金屬塑性成形問題。[16]</p&g

29、t;<p>　　采用DEFORM軟件對(duì)礦用汽車轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行預(yù)鍛成型分析，可得到金屬塑性變形過程的金屬流動(dòng)、應(yīng)力應(yīng)變等規(guī)律，進(jìn)行模具變形力分析，預(yù)測(cè)出可能的缺陷及失效形式. 為轉(zhuǎn)向節(jié)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。</p><p>　　8.轉(zhuǎn)向節(jié)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)</p><p>　　在Deform軟件中模擬轉(zhuǎn)向節(jié)閉模終鍛的過程,通過改變模具型腔</p><p>　　墩頭、桿

30、部過渡圓弧半徑和耳部拔模斜度參數(shù)的大小,對(duì)比不同參數(shù)對(duì)鍛壓過程中鍛壓力變化規(guī)律和應(yīng)變、溫度分布規(guī)律的影響,選擇合理模具參數(shù)。[17]</p><p><b>　　數(shù)值模擬及分析</b></p><p>　　下模墩頭與耳部過渡圓弧半徑對(duì)成形的影響</p><p>　　圖4是過渡圓弧半徑分別為5 mm, 10 mm, 15 mm時(shí)在Z 軸方向上的壓

31、力曲線圖;圖5是過渡圓弧半徑分別為5 mm,10 mm, 15 mm 時(shí)應(yīng)變圖,圖6 是過渡圓角分別為5 mm, 10 mm, 15 mm時(shí)溫度變化圖.從圖4 Z軸壓力曲線圖上可以看出,耳部過渡圓弧半徑為10 mm 時(shí),成型終了時(shí)最大壓力最小,并且成型過程中壓力曲線上下波動(dòng)輕微,曲線連續(xù)性較好;從圖5應(yīng)變圖上可以看出,隨著過渡圓弧半徑的增大,坯料應(yīng)變分布逐漸均勻,過渡圓弧半徑為15 mm時(shí)應(yīng)變分布最均勻;從圖6溫度圖上可以看出,過渡圓弧

32、半徑從5 mm到15 mm時(shí),終鍛溫度分布規(guī)律幾乎一致. 綜合考慮, 過渡圓弧半徑取10 mm左右為宜.</p><p>　　耳部拔模斜度對(duì)成形的影響</p><p>　　轉(zhuǎn)向節(jié)的耳部拔模斜度的大小對(duì)成形過程也有一定的影響,現(xiàn)在分別取拔模斜度為3°, 5°, 7°,運(yùn)用Deform軟件模擬成形過程,分析成形過程中壓力、應(yīng)變以及溫度變化的規(guī)律。圖7是拔模斜度分別

33、為3°, 5°, 7°時(shí)在Z 軸方向上的壓力曲線圖；圖8是拔模斜度分別為3°, 5°, 7°時(shí)應(yīng)變圖;圖9是拔模斜度分別為3°, 5°, 7°時(shí)溫度變化圖.從圖7 Z軸壓力曲線圖上可以看出,拔模斜度為3°時(shí),成型終了時(shí)壓力最大,當(dāng)拔模斜度為7°時(shí),壓力最小,但是拔模斜度從5°到7°壓力曲線基本一致, 5

34、76;時(shí)壓力曲線波動(dòng)較小,曲線平滑,連續(xù)性較好。從圖8應(yīng)變圖上可以看出,拔模斜度為5°時(shí)最大應(yīng)變最小。從圖9溫度圖上可以看出,三者的終鍛溫度一樣。綜合考慮,拔模斜度</p><p><b>　　5°左右為宜。</b></p><p><b>　　[參　考　文　獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1] 陳

35、黎卿1, 譚繼錦2, 姜武華3.基于ANSYS 的轉(zhuǎn)向節(jié)有限元分析.1.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,安徽合肥230036；2.合肥工業(yè)大學(xué) 機(jī)械與汽車工程學(xué)院,安徽合肥23009.</p><p>　　[2] 張如華1 , 韓向銀1 , 趙一平2 , 宋興安3 , 繆桃生4 , 朱德嵩5.明晰汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛件結(jié)構(gòu)類型的初步建議. 1. 南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院, 江西南昌330031; 2. 東風(fēng)汽車有限公司鍛造廠, 湖北十堰

36、442052 ;3. 江西運(yùn)良鍛壓有限公司, 江西新余336600 ; 4. 上海愛知鍛造有限公司, 上海200433 ;5. 南京汽車鍛造有限公司, 江蘇南京210033</p><p>　　[ 3 ] 尹德峰,孟廣耀,劉高君.數(shù)控銑削加工曲面時(shí)刀具軌跡的研究[J ] .機(jī)械設(shè)計(jì)與制造,2007，(4):112—113.</p><p>　　[ 4 ] 熊放明.數(shù)控平行銑削中球頭銑刀行距

37、的確定[J ].機(jī)械工程師,2005 ,(1):34—35. </p><p>　　[5] 朱小兵1 , 肖來斌2 , 陳文琳1.輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造成形有限元分析 1. 合肥工業(yè)大學(xué)　材料科學(xué)與工程學(xué)院, 安徽合肥230009 ;2. 合肥汽車鍛件有限公司, 安徽　合肥　230009.江漢大學(xué)機(jī)電學(xué)院，武漢430056</p><p>　　[6] 楊青春，于滬生，余寧.汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成形過程的有限

38、元數(shù)值模擬[J].塑性工程學(xué)報(bào)，1996，9（3）:47-53.</p><p>　　[7] 王紅衛(wèi)，黃文彬.基于有限變形的轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造成形過程模擬[J].塑性工程學(xué)報(bào)，2007，14（5）:76-78.</p><p>　　[8] 蔣鵬，方剛，曹世金，余光中.奔馳重卡轉(zhuǎn)向節(jié)擠壓鍛造復(fù)合</p><p>　　工藝的有限元分析[J].鍛壓技術(shù)，2005，（1）:22-2

39、7.</p><p>　　[9] 周杰，孫小孟，權(quán)國(guó)政，艾德文.異形轉(zhuǎn)向節(jié)工藝設(shè)計(jì)及成形分</p><p>　　析[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005，40（5）:37-39.</p><p>　　[10] 程聯(lián)軍1，趙國(guó)群1，管延錦1，楊建華2. 有限元模擬在汽車轉(zhuǎn)向節(jié)鍛造設(shè)計(jì)中的應(yīng)用. 1.山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，山東濟(jì)南250061；2.山東光岳轉(zhuǎn)向節(jié)總廠

40、，山東聊城252000</p><p>　　[11] 江迎春, 陳無畏. 基于ANSYS 的轎車轉(zhuǎn)向節(jié)疲勞壽命分析. 合肥工業(yè)大學(xué), 合肥230009</p><p>　　[12] 王紅衛(wèi), 韓國(guó)立. 基于ANSYS 的礦用汽車轉(zhuǎn)向節(jié)可靠性分析. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院, 鄭州450002</p><p>　　[13] 王干汀. 一例轉(zhuǎn)向節(jié)斷裂事故的啟示.

41、廣東</p><p>　　[14] 羅泉根. 礦用汽車轉(zhuǎn)向節(jié)的故障分析與修理. 江西銅業(yè)公司德興銅礦</p><p>　　[15] 王紅衛(wèi)，韓國(guó)立. 轉(zhuǎn)向節(jié)成型變形力的計(jì)算[J]. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2006，21（1）：37- 39. </p><p>　　[16] 鄭運(yùn)廷1， 馬宇2， 姬振華3. 礦用汽車轉(zhuǎn)向節(jié)成型過程模擬分析. 1. 平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院