推力锥锻件成形性研究

《推力锥锻件成形性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要ST型缓冲器是铁路车辆运输过程中用于抗冲击的关键部件，推力锥作为其中的主要传力零件，其精度和表面质量要求都非常高。推力锥的质量优劣将直接影响到铁路货车启动和运行过程的稳定性和安全性，其产品质量和性能对铁路货车实施“重载、提速、安全”的发展将起到重要的作用。推力锥产品存在深腔、薄壁结构，锻造工艺过程中壁厚差难以控制。以前重庆重型铸锻厂曾生产过该产品，但由于受设备限制，精度和表面质量较差，壁厚差也难以控制，不能满足铁道部对该产品的使用要求。鉴于铁路运输需要，迫切需要解决推力锥锻件成形过程中存在的壁厚差过大的问题，同时

2、，通过本项目的实施，对研究深腔、薄壁锻件成形工艺特点具有重要意义。本课题运用先进的数值模拟技术及锻造工艺理论，开展推力锥锻造成形工艺研究，其主要研究内容如下：利用刚粘塑性有限元理论及塑性成形模拟软件DEFORM-3D，对推力锥不同成形工艺方案进行了模拟，分析了坯料在成形过程中的金属流动规律及力学量场分布情况，通过对推力锥两种不同工艺方案的模拟分析，优化了推力锥的锻造成形工艺方案。对优化后的推力锥成形方案进行了生产试制，提出了推力锥现行工艺流程：锯切下料（下料尺寸为∅90x136㎜）、560公斤空气锤上镦饼（坯料镦粗后的高度为70mm，最大直径为

3、125mm，利用铁刷清除坯料上下两个端面的氧化皮）、在750公斤空气锤上预锻（保证底部三个锥面基本成形）、在1000吨摩擦压力机上终锻（利用预锻件底部三个锥面进行定位）。锻件产品检验结果表明，采用现行工艺流程，其锻造工艺方案可行、锻件质量稳定，产品壁厚差在1.5mm以内，推力锥锻件上平面和三个摩擦面的平面度小于0.7mm,整个零件的同轴度小于0.75mm，完全满足推力锥产品技术要求。综上所述，本文综合应用了锻造理论、有限元理论及数值模拟技术，对具有深腔、薄壁结构的推力锥进行了成形工艺的分析论证，获得了推力锥锻造成形新工艺。生产试制结果表明，采用

4、现行工艺，推力锥锻件壁厚差在1.5毫米以下达到100％，满足产品技术要求。关键词：推力锥，工艺优化，壁厚差，数值模拟I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTSTbumperusedtoresistshockisapivotalpartinrailwayvehicletransportation.Asprimaryload-transfercomponentofthispart,thrustconerequiredveryhighprecisionandsurfacequality.Thequalityofthrustconedirectl

5、yaffectedthestabilityandsecurityofthestartupandfunctionofrailvehicle.Qualityandperformanceoftheproductplayanimportantpartindevelopingofimplement“heavyload,velocityriseandsecurity”torailwayvan.Thrustconehasdeepcavityandthinwall.Wallmarginishardtocontrolduringtheforgingprocess

6、.PreviouslytheChongqingheavyforgingfactoryhadproducedthecomponent,whichdidnotmeetthedemandofrailwaydepartmentsinceithasbadprecisionandsurfacequalityanditswallmarginishardtocontrolconfinedbyequipmentcondition.Whereasthedemandofrailwaydepartment,itpressedforsolvingtheproblemth

7、atwallmarginisoverbigduringthethrustconeforgingandmoldingprocess.Atthesametime,theimplementofthisitemhasimportantmeaningforstudyingthemoldingprocessingfeatureofdeepcavityandthinwallforgingcomponent.Thistaskadoptedadvancednumericalsimulationandforgingprocessingtheorytoresearc

8、hthrustconeforgingandmoldingprocessing.Themaincontentasfollows:Basedonthefu