汽车弯臂锻件多道次锻造成形工艺的研究及数值模拟

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1、汽车弯臂锻件多道次锻造成形工艺研究及数值模拟摘要汽车弯臂零件是汽车的保全件之一，在汽车运行中实现承载、导向功能，其工作运行环境比较复杂，使用的安全可靠性能要求也非常高。汽车弯臂零件传统的锻造工艺设计主要依靠经验进行试错设计，由于不能明确锻造过程中金属在模具中的流动情况，常造成坯料设计不合理导致锻件存在折纹、缺肉等缺陷，模具寿命低。随着计算机技术和数值计算方法的发展，以有限元法为代表的数值模拟技术被广泛的应用于分析金属塑性成形过程。本文根据热锻成形理论，以HF6700轻卡汽车弯臂为研究对象，主要研究内容如下：1．通过分析

2、弯臂锻件结构特点，结合原有工艺提出了辊锻——摩擦压力机模锻的工艺，即下料_中频感应炉加热_辊锻制坯_630t摩擦压力机弯曲一1000t摩擦压力机终锻-÷热切边一热校正的成形工艺。2．利用有限元模拟软件，对弯臂锻件多道次锻造成形建立了三维热力耦合有限元模型，并进行了有限元模拟分析。通过模拟得到合理的制坯形状和尺寸，辊锻、预弯、终锻的金属流动分布等，为模具的设计和实际生产操作提供了依据和参考。3．基于Archard磨损模型，研究了终锻成形时模具预热温度T预热，摩擦因子肌和模具初始硬度HRC对模具磨损量w的影响规律，并对终锻

3、模具的模具寿命进行了预测。关键词：弯臂，多道次，数值模拟，模具寿命Multi．passForgingProcessStudyandNumericalSimulationforAutomotiveSteeringKnuckleArmAbstractAutomotivesteeringknucklearmisoneofthesafetyparts，whIchtoachieVeloadandguidancefunctionsinthecarisrunning．Theirworkmorecomplexoperatingenvi

4、ronment，theuseofsecurityandreliabilityrequirementscanbeVeryhigh．Thetraditionalforgingprocessdesignmainlyrelyontheexperiencesoftrialanderrordesign，the1ackofaclearsteeringknucklearmforgingmetalintheprocessofthenowinthemold，of．tencausedbyanunsuitabledesignbiUets，fo

5、rgingstherefoldingpattems，lackofmeatandotherdefects，lowdielife．WiththecomputertechnologyandnumericalcalculationmethodsdeVelopment，asrepresentedbythefiniteelementmethodmlmericalsimulationtechiquehasbeenwidelyusedinanalysisofmetalf．ormingprocesses．Int11epaper，base

6、donthehotforgingformingtheory，takeHF6700steeringknucklearmoflighttruckastheresearchobject，themainresearchcontentsareasfollows：1．Byanalyzingthestructuralcharacteristicsofsteeringknucklearmfbrging，combinedwiththeoriginaltechniqueproposedrollf．orging-行ictionpressfb

7、rgingprocess，thatis，baiting_medium—frequencyinductionfumaceheating叶Rollfbrgingbillet(2times)—专63Otf．rictionscrewpressbending—÷1000tfrictionscrewpressforthefin“forging_hotsidecut_hotcorrection．2．Usingfiniteelementsimulationsoftware，establishedathree-dimensionalco

8、upledthermo．mechanicalmodelandtakenthefiniteelementsimulationformulti．passforgingprocessofsteeringknucklearm．Throughsimulationandoptimizationofthesystemblankofblanksh