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原文传递拉杆成形工艺关键问题研究

论文题名：	拉杆成形工艺关键问题研究
关键词：	汽车转向系统;拉杆;成形工艺;辊锻工艺;有限元模拟
摘要：	拉杆是汽车转向系统的重要零件之一，主要作用是为车辆转弯时提供稳定性。传统的拉杆加工工艺采用普通锻造与切削加工相结合的方法，具有明显的缺点：一方面材料的利用率低、加工效率低，成本高，工艺过程复杂；另外普通锻造所需锻造力大，易产生飞边，而切削加工破坏了金属的纤维组织，使零件寿命通常很短。本论文中根据拉杆零件的外形特点，拟采用多向模锻工艺成形拉杆，采用辊锻工艺成形拉杆坯料。多向模锻是利用可分模具，毛坯经一次成形，就可获得无飞边、无模锻斜度(或小斜度)且形状复杂的锻件的一种工艺；而辊锻工艺的特点是通过一对反向旋转的模具使毛坯产生连续的局部变形。　　本文采用计算机仿真模拟分析和物理试验验证相结合的方法研究多向模锻成形拉杆工艺的特点，并通过主应力法计算多向模锻成形力。分析拉杆的结构特征，结合多向模锻锻件设计经验，设计出拉杆多向模锻锻件图，并完成对拉杆锻件的三维造型；在利用计算毛坯图与计算毛坯截面图分析其坯料的基础上，明确制坯工艺采用辊锻制坯，并设计出拉杆坯料，同时分别对其进行模具型腔设计，为有限元模拟分析奠定基础；采用主应力法与经验公式法分别对多向模锻成形过程中的变形力及合模力进行计算并选定压力机。　　利用有限元法分别分析了多向模锻成形及辊锻制坯过程中金属的流动规律，阐述了多向模锻与辊锻制坯的成形特点，揭示出变形机理在此基础上，得出变形中金属的流动状态和等效塑性应力应变分布规律，直观描述出两阶段成形过程及等效应力-应变分布、曲线，获得了多向模锻及辊锻制坯成形过程中金属变形规律。并设置十二处跟踪点对多向模锻成形拉杆中金属的流动进行跟踪，对比变形前后各点的运动情况，在应力应变及速度曲线图中查看变形规律。　　对拉杆多向模锻成形过程进行试验验证，并与有限元模拟进行比较，以验证有限元模拟的正确与否。对拉杆多向模锻成形试验得到的拉杆零件，进行一定的分析比较，并对试验过程中出现的力的相关问题进行分析和计算，得出多向模锻工艺中力的一些规律。
作者：	王辉
专业：	材料加工工程
导师：	朱春东
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文