汽车转向节成形工艺有限元模拟研究

《汽车转向节成形工艺有限元模拟研究》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、汽车转向节成形工艺有限元模拟研究摘要汽车转向节是汽车底盘上重要零件，其锻件质量要求高，结构复杂，成形困难。目前生产中主要依靠设计人员经验不断试模、修模来保证锻件质量，生产成本高，设计制造周期长。有限元模拟技术通过虚拟的材料加工过程中检验产品的质量，而不需要真实的加工过程，从而节省生产成本和提高生产效率。本文将围绕汽车转向节成形工艺，以有限元模拟技术为手段展开研究。以长杆类转向节(4010客车转向节)和枝权类转向节(A11轿车转向节)为研究对象；采用有限元分析软件DEFORMTM建立汽车转向节成形过程

2、刚粘塑性有限元模型对转向节成形工艺进行分析。针对长杆类转向节(4010客车转向节)，分析结构特点，提出汽车转向节锤锻成形工艺；比较锤锻工艺中两步成形和一步成形载荷分布情况，采用两步成形可有效降低成形载荷，两步成形工艺有利于提高模具寿命；分析二步成形过程中应变场、应力场、速度场和温度场等场量分布，研究金属变形规律。针对枝权类转向节(A11轿车转向节)，分析结构特点，提出汽车转向节挤锻复合成形工艺；采用有限元模拟试算法优化汽车转向节挤锻复合成形中预制坯，避免常规设计时产生的折叠、充不满和缩孔等缺陷；分析

3、闭塞挤压预制坯过程中完全封闭挤压和局部开式挤压两种方式成形载荷分布情况，结果表明增设分流腔的局部开式挤压可有效降低成形载荷；对开式终锻成形过程进行模拟并分析工艺参数对开式终锻成形过程的影响，结果表明锻件充填效果好，飞边均匀，材料利用率高。关键词：汽车转向节有限元模拟模锻成形工艺FiniteElementSimulationofProcessforAutomobileSteeringKnuckleAbstraetAutomobilesteeringknuckleisanimportantpartoft

4、heautomobilechassis．Itishardtoformbecauseofcomplexstructureandhighrequirementaboutquality．Nowitneedsseveraltrialsdependonthedesigner’sexperiencestocontroltheproductquality，whichtakestoomuchproductioncostandlongproductioncycle．FEMchecksproductqualitybyv

5、irtualmaterialprocess．itcansavecostandalotoftime．Inthispapertheautomobilesteeringknuckleformingprocessesarediscussed．Longrodsteeringknuckle(4010bussteeringknuckle)andbranchsteeringknuckle(A11carsteeringknuckle)aretakenastheresearchobjects．Therigid—visc

6、oplasticfiniteelementmodelsofformingprocessforsteeringknucklearebuiltbyDEFORM“．Thelongrodsteeringknuckle(4010bussteeringknuckle)hammerforgingformingprocessbasesonitsstructurefeaturesisobtained．Bycomparingtheloadbetweentwostepformingandonestepforminginh

7、ammerforgingprocess，thetwostepformingprocessismorereasonable．Thestrain，stress，velocityandtemperaturefieldsoftwostepsformingprocessareanalyzed．Thebranchsteeringknuckle(A11carsteeringknuckle)extrudingandforgingcomplexformingprocessbasesonitsstructurefeat

8、uresispresented．Toavoiddefectsinconventionaldesign，theoptimizedpreformedbilletoftheextrudingandforgingcomplexprocessisgotbyfiniteelementtrialsimulations．Todecreaseformingload，asplittercavityisaddedinthepreformclosedextrusion．Thefinalfor