汽车转向节多向模锻精密成形数值模拟研究

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汽车转向节属于汽车的安保类部件,其安全等级为Ⅰ,根据权威组织调查研究发现,转向节主要失效方式为疲劳破坏,因此对汽车转向节的力学性能要求非常高。由于汽车转向节外形复杂系枝杈类零件,而且其左右枝杈通常存在一定偏心,从而导致其锻造成形难度非常大。本文以多向模锻成形工艺为核心,,参考以往6700、EQ153汽车转向节锻造成形工艺,拟定6700、EQ153汽车转向节多向模锻成形工艺,运用三维造型软件UG建立锻造成形模型,通过DEFORM-3D软件模拟分析。以6700、EQ153汽车转向节多向模锻成形为研究对象,采用有限元软件模拟分析,做了以下研究:1.以多向模锻压力机作为终锻成形设备,建立了“一火三锻”的成形工艺,具体工艺路线为:下料—中频感应加热—挤杆制坯—墩头制坯—多向模锻终。2.通过DEFORM-3D软件模拟6700、EQ153汽车转向节制坯、多向模锻成形,分析其制坯、终锻成形过程中金属的流动规律及其成形过程中应力应变分布、速度场、温度场等,为优化制坯毛坯、锻件结构尺寸及其成形模具提供可靠的理论参考。3.通过DEFORM-3D软件模拟分析6700、EQ153汽车转向节制坯、多向模锻成形,通过对设备加载情况、模具应力分布、模具磨损、金属成形流动滑移速度分布情况,预测模具寿命,并对模具结构做一定调整,提高其生产安全性。通过上述软件模拟分析,得出一种汽车转向节可行的多向模锻成形工艺,采用上述方案成形,得到了金属流线合理、无飞边、小拔模角、锻件应力应变分布均匀且数值较低的终锻产品。通过上述模拟分析简化了零件的成形工艺,不仅提高了材料利用率,而且降低了锻造成形设备压力提高模具寿命,为企业提供了一种转向节锻造成形的新工艺。
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