發(fā)動機曲軸熱鍛數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化.pdf

1、曲軸是汽車發(fā)動機的重要組成部分，發(fā)動機工作時受力情況復雜多變。除了承受自身旋轉(zhuǎn)引起的慣性力、離心力之外，還承受交替變化的負載。因此曲軸應具備良好的強度、硬度、抗沖擊韌性、耐磨性、耐腐蝕性等性能來保證在其使用過程中正常工作。然而曲軸作為難成形復雜鍛件，在熱鍛過程中通常會出現(xiàn)折疊、充不滿、裂紋、等缺陷。本文以06d02曲軸為研究對象，利用有限元軟件DEFORM-3D，模擬06d02曲軸成形過程。通過分析成形過程中溫度場、應力場、應變場、速度

2、場以及折疊角的分布情況來預測曲軸在成形過程中出現(xiàn)的折疊、充不滿等問題。在實際生產(chǎn)中可以通過優(yōu)化曲軸熱鍛成形工藝參數(shù)來預防、減少成形缺陷。
　　本文著重研究飛邊橋部高度與鍛件折疊角的關系，當飛邊橋部高度選為10mm、8mm、6mm、4mm時，僅當飛邊橋部高度為6mm時折疊角在飛邊處，對鍛件本體無影響。變形速度會影響鍛件應力分布、變形均勻性，當上模下壓速度選為100mm/s、200mm/s、300mm/s、400mm/s時，僅當上模下

3、壓速度選為100mm/s應力應變分布處于較低水平。本文又綜合考慮飛邊橋部高度、變形速率、加熱溫度對曲軸鍛件成形的影響，并對之進行正交優(yōu)化。飛邊橋部高度選取4mm、5mm、6mm，上模下壓速度選為80mm/s、100mm/s、120mm/s，坯料初始溫度1170℃、1220℃、1270℃，以形成載荷為試驗目標進行正交試驗。得出當飛邊橋部高度選為4mm，變形速度選為80mm/s，加熱溫度為1220℃時預鍛、終鍛載荷均處于較低水平，為最優(yōu)選擇