利用Forge軟件對(duì)08鋼汽車空心EPS轉(zhuǎn)向軸旋鍛成形進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過正文試驗(yàn)研究了錘頭相對(duì)轉(zhuǎn)角、下壓量、進(jìn)錘速度和坯料軸向進(jìn)給量對(duì)關(guān)鍵部位成形過程的影響。獲得了汽車空心EPS轉(zhuǎn)向軸旋鍛成形的較優(yōu)工藝參數(shù):錘頭相對(duì)轉(zhuǎn)角為18°,壓下量為1 mm,進(jìn)錘速度為5 mm/s,坯料軸向進(jìn)給量為0.5 mm。最后以優(yōu)化的參數(shù)進(jìn)行了樣品試制,結(jié)果表明該組工藝參數(shù)所生產(chǎn)出的樣品性能優(yōu)良。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(19)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

空心轉(zhuǎn)向軸旋鍛坯料、鍛件和有限元模擬模型

正交試驗(yàn)方案及結(jié)果如表2所示，將得到的正交試驗(yàn)結(jié)果通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析手段得到各因素水平的K值和極差R值，如圖2所示。為了更直觀地研究各因素水平，將所得到的K值繪制成因素與指標(biāo)趨勢(shì)圖，通過這些圖表數(shù)據(jù)可以分析出轉(zhuǎn)向軸最優(yōu)工藝。一方面，表3中列出了各個(gè)影響因素對(duì)每個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的極差值R,R值代表的是各因素對(duì)每個(gè)質(zhì)量指標(biāo)影響的程度，R值越大代表該影響因素發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)較大的波動(dòng)，反之較小[13]。按照這個(gè)原理，可以判斷出各影響因素的主次順序，即：對(duì)于最大等效應(yīng)力（σemax）各影響因素的主次順序?yàn)锳>B>C>D；對(duì)于折疊處數(shù)（n）各影響因素的主次順序?yàn)锽>A=C=D。另一方面，對(duì)于σemax和n來說都是K值越小越好，因此對(duì)于σemax最優(yōu)工藝參數(shù)分別為為：A2、B2、C1、D1；對(duì)于n最優(yōu)工藝參數(shù)分別為：A2\3、B2、C1\3、D1\3。綜上所述，選擇兩組工藝參數(shù)的交集：A2、B2、C1、D1，故最優(yōu)工藝方案為A2B2C1D1：錘頭相對(duì)轉(zhuǎn)角為18°，下壓量為1mm，進(jìn)錘速度為5mm/s，坯料軸向進(jìn)給量為0.5 mm。在該最優(yōu)工藝方案下進(jìn)行了空心EPS轉(zhuǎn)向軸全工序的模擬，其最終結(jié)果如圖3所示，該結(jié)果表明轉(zhuǎn)向軸的成形效果良好，無材料折疊等缺陷的出現(xiàn)，且軸鍛件最大的等效應(yīng)力值為1018MPa。經(jīng)過查閱相關(guān)材料性能參數(shù)并結(jié)合正交試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鍛件最大的等效應(yīng)力值處于較低水平，低于材料開裂的應(yīng)力值，所以鍛件發(fā)生裂紋的傾向較小。

一方面，表3中列出了各個(gè)影響因素對(duì)每個(gè)質(zhì)量指標(biāo)的極差值R,R值代表的是各因素對(duì)每個(gè)質(zhì)量指標(biāo)影響的程度，R值越大代表該影響因素發(fā)生變化時(shí)會(huì)引起質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)較大的波動(dòng)，反之較小[13]。按照這個(gè)原理，可以判斷出各影響因素的主次順序，即：對(duì)于最大等效應(yīng)力（σemax）各影響因素的主次順序?yàn)锳>B>C>D；對(duì)于折疊處數(shù)（n）各影響因素的主次順序?yàn)锽>A=C=D。另一方面，對(duì)于σemax和n來說都是K值越小越好，因此對(duì)于σemax最優(yōu)工藝參數(shù)分別為為：A2、B2、C1、D1；對(duì)于n最優(yōu)工藝參數(shù)分別為：A2\3、B2、C1\3、D1\3。綜上所述，選擇兩組工藝參數(shù)的交集：A2、B2、C1、D1，故最優(yōu)工藝方案為A2B2C1D1：錘頭相對(duì)轉(zhuǎn)角為18°，下壓量為1mm，進(jìn)錘速度為5mm/s，坯料軸向進(jìn)給量為0.5 mm。在該最優(yōu)工藝方案下進(jìn)行了空心EPS轉(zhuǎn)向軸全工序的模擬，其最終結(jié)果如圖3所示，該結(jié)果表明轉(zhuǎn)向軸的成形效果良好，無材料折疊等缺陷的出現(xiàn)，且軸鍛件最大的等效應(yīng)力值為1018MPa。經(jīng)過查閱相關(guān)材料性能參數(shù)并結(jié)合正交試驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，鍛件最大的等效應(yīng)力值處于較低水平，低于材料開裂的應(yīng)力值，所以鍛件發(fā)生裂紋的傾向較小。3 驗(yàn)證試驗(yàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]汽車全空心半軸精密旋鍛工藝的數(shù)值模擬[J]. 周志明,李林峰,劉兵,陳波,黃偉九,汪紅川,羅榮,谷長(zhǎng)巧,黃濤,葉廣朋.  熱加工工藝. 2017(23)
[2]旋轉(zhuǎn)鍛造成形技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 張琦,母東,靳凱強(qiáng),張以升,馬鵬舉,劉勇.  鍛壓技術(shù). 2015(01)
[3]汽車鋁車身關(guān)鍵制造技術(shù)研究[J]. 李永兵,陳長(zhǎng)年,郎利輝,謝暉,李落星,馮志軍,李永兵.  汽車工藝與材料. 2013(03)
[4]身管冷徑向鍛造殘余應(yīng)力的模擬研究[J]. 劉力力,樊黎霞,徐誠(chéng).  兵工學(xué)報(bào). 2012(11)
[5]同等剛度條件下空心軸與實(shí)心軸的設(shè)計(jì)比較[J]. 孫麗雪,王躍軍,崔志剛,韓美香,郭太清.  新技術(shù)新工藝. 2011(11)
[6]徑向鍛造過程工件旋轉(zhuǎn)振動(dòng)分析[J]. 王志剛,樊黎霞.  鍛壓技術(shù). 2011(02)
[7]汽車輕量化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及其實(shí)施途徑[J]. 魯春艷.  上海汽車. 2007(06)
[8]當(dāng)前汽車節(jié)能途徑概述[J]. 常方奎.  中國(guó)能源. 2007(05)
[9]汽車半軸成形技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[J]. 趙靜,束學(xué)道,胡正寰,王占華.  冶金設(shè)備. 2004(06)
[10]幾種汽車半軸成形技術(shù)比較[J]. 趙靜.  山東農(nóng)機(jī). 2004(09)

碩士論文
[1]高速鐵路用空心車軸徑向鍛造工藝的模擬研究[D]. 李繼光.太原科技大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3535920