重型卡车曲轴辊锻制坯工艺分析与优化.pdf

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1、42模具工业2014年第40卷第11期重型卡车曲轴辊锻制坯工艺分析与优化陶亚平，周杰，曹金豆，胡永毅。，王平(1．重庆大学材料科学与工程学院，重庆400044；2．重庆大江杰信锻造有限公司，重庆400044)摘要：针对某重型卡车曲轴在辊锻制坯工艺中，辊锻件出现“耳朵”缺陷以及辊锻长度达不到要求的问题，采用正交试验设计与数值模拟分析相结合，对该曲轴的辊锻工艺进行了优化。利用排队评分法分析了辊锻模的入模圆角、过渡圆角和过渡斜度对成形工艺的影响，并通过优化模具结构参数控制辊锻件的成形情况。经生产验证，优化后的辊锻制坯工艺能够得到质量

2、合格的辊锻件，材料利用率可达80％以上。．关键词：曲轴；辊锻制坯；正交试验设计：排队评分法中图分类号：TG316文献标识码：B文章编号：1001—2168(2014)11-0042—04Analysisandoptimizationofrollforgingprocess。forproducingworkblanksofheavytruckcrankshaftTAOYa-ping，ZHOUJie，CAOJin-dou，HUYong—yi。，WANGPing~(1．CollegeofMaterialsScienceandEngi

3、neering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China；2．ChongqingDajiang—JiexinForgingCo．，Ltd．，Chongqing400044，China)Abstract'：Inviewofthe“ear’’defectandtheforginglength’Snotmeetingtheexpectedre—quirementintherollforgingprocessforproducingtheworkblanksofaheavytruckcrank

4、—shaft，theorthogonalexperimentdesignandnumericalsimulationanalysiswerecombinedtooptimizetherollforgingprocess．Thequeuingscoringmethodwasusedtostudytheeffectoflead-indiefillet．transitionfilletandtransitiongradientofrollforgingdieontheformingprocess；andtheformingsitua

5、tionoftherollforgingpartsWascontrolledbyoptimizingthediestructureparameters．Theoptimizedprocesscanreachmorethan80％ofmaterialutiliza-tion．Keywords：crankshaft；rollforgingforproducingworkblanks；orthogonalexperimentdesign；queuingscoringmethod1引言不均匀且很大，与国外同期曲轴锻造水平存在较大曲轴是

6、汽车发动机的关键零件之一，在发动机的差距。因此，将辊锻制坯引入曲轴锻造成形工艺五大件中是最难保证质量的零件。在内燃机中，曲中，通过辊锻达到预分料目的，提高材料利用率，降轴需要承受冲击载荷并传递动力u，并且运行工况低生产成本。复杂，使用安全性能及可靠性能要求高，同时其外形极其复杂，成形难度大。随着我国汽车产量的迅2曲轴的辊锻制坯工艺分析速增加，探索曲轴的精密成形工艺成为曲轴生产的由于曲轴类锻件的截面变化大，各个部位所需一个重要发展方向口。。金属量不相同，在曲轴的成形工艺中加入辊锻制现行曲轴锻造工艺为：在热模锻压机上2次预坯，使坯

7、料金属沿轴线合理分配，尽可能堆积在需锻+终锻，在小型压机上切边+校正。由于采用圆柱求量大的部位，以利于锻件的预锻、终锻成形。形坯料，曲轴的材料利用率为65％左右，飞边分布某重型卡车曲轴三维模型如图1所示，可以看出曲轴成形时，I、Ⅱ两处结构所需金属量明显少收稿日期：2014—08一l1。于其他部位所需金属量，因此需要合理分配金属，作者简介：陶亚平(1990一)，男(汉族)，重庆万I'1人，硕士研究生，使这两处的金属沿轴向流动到相邻平衡块部位，同主要研究方向为模具CAD／CAE／CAM。模具工业2014年第40卷第11期45基于制

8、品壁厚中心基准尺寸的挤出模头设计理论研究查安平，王‘菁陵格瑞特挤出技术有限公司，安徽铜陵244000)摘要：分析了聚合物PVC型坯的离模膨胀原因，在挤出模头口模缝隙设计及主体尺寸计算中，引入了离模膨胀比、膨胀牵伸综合系数，论述了基于制品壁厚中心的挤出模头设计方法，比以制品外表