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原文传递粉末冶金热锻连杆的有限元分析

论文题名：	粉末冶金热锻连杆的有限元分析
关键词：	粉末冶金;有限元分析;安全系数;汽车工业;制造工艺;机械性能;粉锻连杆
摘要：	随着我国汽车工业的高速发展，粉末冶金技术日益受到广泛关注。粉末冶金是一种少、无切削的制造工艺，具有节约原材料、节省工时、节约能源的特点，因此经济效益突出。常规的粉末冶金工艺为混料、压型、烧结、后处理（包括整形、锻造、热处理、机加工、浸油等）。汽车、摩托车零件是采用粉末冶金工艺批量生产最多的机械零部件产品，几乎占了粉末冶金产量的60～70％。粉末锻造是将烧结的预成形坯，加热后在闭式模中锻造成零件的工艺，它将传统的粉末冶金和精密模锻结合起来，能有效地提高粉末冶金材料的密度和机械性能。常见的粉末锻造零件有连杆、齿轮等。本文以TB50摩托车连杆为例，叙述了粉末锻造的工艺过程，主要包括压型模的设计、预成形坯的成分设计、锻造模具的设计、热锻工艺等。连杆作为发动机中传递动力的重要组件，它在工作过程中承受各种复杂的、周期性变化的拉、压应力及惯性力产生的交变载荷，对其进行应力、应变的分析通常采用有限元的方法。有限元方法是目前工程技术领域中常用的数值分析方法。本文建立了连杆的三维实体模型，并进行了网格划分，由于摩托车连杆本身的特点，模型和网格对杆身进行了简化处理，而对连杆大、小头及过渡部分则进行了细化。分析和确定了连杆所受到的载荷和边界条件，用Abaqus软件对其进行了应力计算。计算结果表明：最大拉应力出现在连杆大头与杆身的凹槽圆角过渡处位置，最大压应力出现在连杆小头与杆身过渡位置，而且很直观地比较了20铬钼合金钢和粉末热锻两种材料连杆所受到的应力和安全系数大小。通过安全系数的计算，讨论了连杆危险部位的安全性，分析了安全系数的影响因素，诸如表面光洁度、渗碳处理、喷丸等。粉末冶金热锻连杆有良好的工艺性能和机械性能，通过有限元计算和分析，进一步得出粉锻连杆能够代替钢锻连杆的结论。
作者：	叶健
专业：	车辆工程
导师：	胡玉平
授予学位：	硕士
授予学位单位：	山东大学
学位年度：	2009
正文语种：	中文