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转向节锻造成形坯料优化及模具寿命的研究
| 论文题名： | 转向节锻造成形坯料优化及模具寿命的研究 |
| 关键词： | 汽车转向节;锻造成形;坯料优化;模具磨损寿命;数值模拟 |
| 摘要： | 随着锻造行业的飞速发展,对锻件质量的要求也越来越高,转向节是汽车中非常重要的安全零件之一,对其机械性能和形状结构的要求非常严格。传统的转向节生产工艺得到的锻件往往飞边较大,材料利用率低,而且对环境污染严重,已不能满足现代化生产的需要。因此,锻造新工艺、省材节能工艺的开发已成为每个企业所追逐的目标。本文通过有限元模拟软件改进了转向节的制坯工艺,优化转向节坯料并获得了合格的锻件,通过物理实验对优化效果加以验证；运用正交试验法对转向节模具的磨损分布情况进行了研究,获得了最优化的工艺参数,并预测了模具寿命。本课题研究的成果提高了材料利用率,达到了节能减排的目的,符合现代化企业生产的需求。本文研究的主要内容如下: (1)对HF6853转向节的结构特点进行了分析,设计出转向节的热锻件,并根据锻件的计算毛坯图初步得到坯料的初始尺寸,确定了转向节制坯工步。 (2)通过计算截面面积的优化方法,反向优化转向节预锻件的各截面以得到最优的预锻件,并以获得的最优预锻件为基础优化转向节的制坯件,最终得到最小的坯料尺寸。 (3)应用有限元软件模拟了转向节锻造成形工艺,对传统的制坯工艺进行了改进,确定出各工步制坯件的形状及尺寸大小,获得了合格的锻件。在此基础上,分析了预锻、终锻过程中金属的流动情况、应力应变分布以及成形载荷一行程曲线的情况,并设计出合理的预锻、终锻模具。 (4)采用物理实验对该优化工艺的正确性进行了验证,结果表明物理实验与模拟结果相吻合,工艺方案是可行的,该优化工艺对后续的复杂锻件的坯料优化起到借鉴作用。 (5)通过正交实验法研究了终锻模具的磨损情况,分析了各影响因素对模具磨损的影响规律,最终得到了最优化的工艺参数；并对模具寿命进行了预测。 |
| 作者： | 刘桥求 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 陈文琳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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