利用Forge軟件對08鋼汽車空心EPS轉(zhuǎn)向軸旋鍛成形進行了數(shù)值模擬,通過正文試驗研究了錘頭相對轉(zhuǎn)角、下壓量、進錘速度和坯料軸向進給量對關(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):錘頭相對轉(zhuǎn)角為18°,壓下量為1 mm,進錘速度為5 mm/s,坯料軸向進給量為0.5 mm。最后以優(yōu)化的參數(shù)進行了樣品試制,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

正交試驗方案及結(jié)果如表2所示，將得到的正交試驗結(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中列出了各個影響因素對每個質(zhì)量指標(biāo)的極差值R,R值代表的是各因素對每個質(zhì)量指標(biāo)影響的程度，R值越大代表該影響因素發(fā)生變化時會引起質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)較大的波動，反之較小[13]。按照這個原理，可以判斷出各影響因素的主次順序，即：對于最大等效應(yīng)力（σemax）各影響因素的主次順序為A>B>C>D；對于折疊處數(shù)（n）各影響因素的主次順序為B>A=C=D。另一方面，對于σemax和n來說都是K值越小越好，因此對于σemax最優(yōu)工藝參數(shù)分別為為：A2、B2、C1、D1；對于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：錘頭相對轉(zhuǎn)角為18°，下壓量為1mm，進錘速度為5mm/s，坯料軸向進給量為0.5 mm。在該最優(yōu)工藝方案下進行了空心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)合正交試驗的實驗結(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中列出了各個影響因素對每個質(zhì)量指標(biāo)的極差值R,R值代表的是各因素對每個質(zhì)量指標(biāo)影響的程度，R值越大代表該影響因素發(fā)生變化時會引起質(zhì)量指標(biāo)數(shù)據(jù)較大的波動，反之較小[13]。按照這個原理，可以判斷出各影響因素的主次順序，即：對于最大等效應(yīng)力（σemax）各影響因素的主次順序為A>B>C>D；對于折疊處數(shù)（n）各影響因素的主次順序為B>A=C=D。另一方面，對于σemax和n來說都是K值越小越好，因此對于σemax最優(yōu)工藝參數(shù)分別為為：A2、B2、C1、D1；對于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：錘頭相對轉(zhuǎn)角為18°，下壓量為1mm，進錘速度為5mm/s，坯料軸向進給量為0.5 mm。在該最優(yōu)工藝方案下進行了空心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)合正交試驗的實驗結(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 驗證試驗

【參考文獻】：
期刊論文
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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：3535920