某重型卡车前轴成形辊锻工艺设计与优化.pdf

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1、第3卷第3期重庆大学学报Vo1．35NO．32012年3月JournalofChongqingUniversityMar．2O12文章编号：1000—582X(2012)03—067—07某重型卡车前轴成形辊锻工艺设计与优化周杰，柳豪，刘旭光，万煦义。，余科能(1．重庆大学材料科学与工程学院，重庆400044；2．中国南车集团资阳机车有限公司，四川资阳641205)摘要：针对某牌号重型卡车前轴锻件成形辊锻、模锻工艺调试中遇到的典型缺陷——工字充填不满开展研究，基于前期某锻造公司大量的生产调试数据和有限元分析软件，建立了前轴成辊锻、模镖有限元分析模

2、型；在此基础上，研究了工字梁充填不饱满缺陷的产生机理，重点分析了3道次模具工字梁型腔部位的3个关键参数宽度B。、圆角R。、斜度A。对成形质量的影响规律，新设计了前3道次辊锻模具工字梁部位孔型和尺寸，并完成了辊锻模具制造。生产结果表明，工梁部位充填饱满，产品尺寸合格。基于数值模拟的设计方法有效增加了模具设计的准确程度，减了模具修改次数，缩短了调试周期，保证了最终产品的质量。关键词：重型卡车前轴；成形辊锻；有限元分析模型；充填不满中图分类号：TG306文献标志码：ADesignandoptimizationoftheprecisionrollforg

3、ingonaheavytruckfrontaxleZHOUJie，LIUHao，LIUXu—guang，WANXu—yi，SHEKe—neng(1．CollegeofMaterialsScienceandEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，P．R．China；2．CSRZiyangLocomotiveCo．Ltd．，Ziyang，Sichuan621405，P．R．China)Abstract：Theunder—fillingdefectofI—beaminaheavytruckfron

4、taxlewhichoccursintheprocess粱形第重字少debuggingoftheprecisionroll—forginganddie—forgingisstudied．Finiteelementmodelsofprecisionroll—forginganddie—forgingareestablishedbasedonFEMsoftwareandthepreviousproductiveresults．Then，themechanismoftheunder—filingdefectinI-beamisstudied．Andth

5、eeffectsofthethreevariablesincludingwidthB，radiusRandslopeAof卜beaminthethirdstepontheforgingqualityareinvestigated．．Inaddition，theroll—forgingdieconstructionsforI—beaminpreviousthreestepsareredesignedandmanufactured．TheproductiveresultsshowthatI-beamcanbefullyfilled，thedebugg

6、ingcycleisreducedsignificantlyandtheproductsqualityisguaranteed．Keywords：heavytruckfrontaxle；theprecisionrollforging；finiteelementmodels；under—filling前轴是重型卡车上承受载荷较大的保安件之发等基础建设因素，载重卡车产量迅速增长，一，要求具有较高的强度和疲劳寿命，特别是在重型2007年重型、中重型载货卡车年产量达到42万辆，卡车下坡急刹车时，前轴将承受卡车负荷的2／3以市场对前轴的需求超过100万根／

7、年，中重型卡车前上。近1O年来，由于中国高速公路的发展和西部开轴锻件出现了供不应求的局面。收稿日期：2011-10—10基金项目：国家重大专项资助项目(G09003．8-1)作者简介：周杰(1965一)，男，重庆大学教授、博士生导师，主要从事塑性成形工艺及模具技术研究，(E-mail)zhoujie@cquedu．CD。68重庆大学学报第35卷目前，大型前轴的锻造工艺主要有以下3种为1752．6mm，两弹簧板中心距Mz为850mm，单方式：个弹簧板宽度D为220mm，高度W为170mm，工1)自由锻出坯，16t模锻锤整体成形，但缺点是字梁高度w为

8、92mm，锻件在长度方向上截面变材料利用率低、产品质量差、工作环境恶劣；化大，表面质量要求高，错移≤1．5mm，表面脱碳深2)电加热一辊