推拉杆成形工艺分析及数值模拟.pdf

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1、《大型铸锻件》No．3HEAVYCASTINCANDF0RCINGMav2011推拉杆成形工艺分析及数值模拟袁国栋房鑫王艳蕾石静杨运民(1．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆400044；2．中国二重集团公司，四川618013)摘要：锤上模锻是生产杆类零件的常用方法，不仅生产效率高，并且可以得到力学性能和尺寸精度都较高的锻件。采用有限元分析软件De~rm3D对推拉杆荒坯制作工艺和模锻工艺过程进行了仿真模拟，分析锻件在成形过程中的金属流动规律，提供了锻件成形过程中的温度场和速度场分布，对生产中容易出现的问题给出解决方案，确定合理的锻造工艺。模拟结果表明采用此工艺能够生产

2、出符合设计要求的锻件，工艺可行性，可操作性强，对实际生产有重要的指导意义。关键词：推拉杆；成形工艺；数值模拟中图分类号：TG316；0242．1文献标识码：BTheAnalysisandNumericalSimulationtoFormingTechnologyofPush—PullRodsYuanGuodong，FangXin，WangYanlei，SlliJin，YangYunmin，Abstract：Hammerforgingisthecommonmethodontheproductionofrodparts．Itcanincreasetheproductione

3、f-ficiencyandwecanobtaintheforgingsthatthemechanicalpropertiesandthedimensionprecisionarehigh．TheblankmakingprocessanddieforgingprocessaresimulatedbyfiniteelementanalysissoftwareDeform3D，theruleofforging§metalflowinthe~rmingprocesshasbeenanalyzedandsomedistributionsoftemperatureandveloci

4、tyhavebeenof-fered，andthetechnicalproblemsthatmaytakeplaceintheproductionarestudied．Thenthereasonableproducingtechnologyisconfirmed．Thesimulationresultsshowthattheforgingsthatmeetthedesignrequirementscanbeob—tainedthroughusingthisprocess．Thetechnologyisviableandoperable，furthermore，itiso

5、fgreatsignificanceforpro—ducingthispush—pullrods．Keywords：push—pullrods；formingprocess；numericalsimulation火车推拉杆是在高负荷下工作的重要结构40CrV，其强度比42CrMo稍低，但塑性和韧性优件，随着铁路运输朝着高速重载方向发展，对推拉于42CrMo。35CrMo采用合适的热处理工艺后，杆力学性能的要求越来越高，其承受作用力主要其强韧性可以进一步提高。35CrMo主要成分见有三个：内燃机对其的驱动力，往复运动产生的惯表1，力学性能见表2。性力，以及高速运转时产生的

6、周期性弯曲力。由表135CrMo的主要成分(质量分数，％)于交变载荷的作用，推拉杆最容易发生的破坏就Table1Themainchemicalcompositions是疲劳断裂，因此推拉杆要有良好的综合力学性of35CrMo(massfraction，％)能(较高的抗拉强度、抗压强度、弯曲强度、疲劳CSiMnMoCrPS极限，足够的刚性和韧度)，选材和锻造工艺的选O．32～0．17～0．40～O．15～0．8O～≤≤0．40O．370．70O．251．100．0350．035取成为重中之重，同时要避免锻件产生折叠和表面裂纹等缺陷。表235CrMo的力学性能1原材料的选取

7、Table2Themechanicalpropertiesof35CrMo热处理状态调质国内内燃机车杆类零件最常用的材料有R／MPa98040CrV、42CrMo和35CrMo等合金结构钢。这些R／MPa835材料的强度和韧性较高，35CrMo的强韧性优于A5(％)12Z(％)45／J63收稿日期：2011—O2—22KHBW(退火或高温回火状态)229作者简介：袁国栋(1984一)，男，山东菏泽人，硕士，主要研究方向为金属材料塑性加工。No．3《大型铸锻件》Mary2011HEAVYCAnNGANDFORCING板筋顶处缺肉的现象，因此