曲轴是发动机上的一个重要部件,工作中承受周期变化的弯曲和扭转载荷,并且要承受惯性力和振动附加应力,受力情况复杂,容易产生疲劳破坏,这些将直接影响到机器设备的寿命。所以曲轴的强度、刚度、韧性等方面的要求较高。从锻造成形的角度来说,除了形状尺寸的要求外,对曲轴锻件的内部缺陷,组织结构、纤维分布的要求远高于普通锻件。深入研究曲轴锻造成形工艺并研制专用设备,对保证曲轴的质量和产量具有理论意义和应用价值。全纤维锻造的特点是纤维连续,并按曲轴的形状合理分布,弯曲镦锻法是实现全纤维锻造的方法之一。美国国家锻造公司使用一台专用的卧式封闭模锻双向水压机来锻造柴油机曲轴,是世界上最早应用卧式全纤维专用曲轴压机的厂家。论文参考上述卧式封闭锻造双向水压机的工作原理和结构,提出了一种新的全纤维弯曲镦锻液压机结构方案,此机构包括36 MN用于镦粗成形的四拉杆压机,和20 MN用于压紧和曲柄销错位的“C”型液压机。论文以Pro/ENGINEER为软件平台,建立了全纤维曲轴镦锻液压机的实体模型;以ANSYS有限元软件作为分析工具,对主要部件进行了三维有限元计算,对其结构的合理性和应力集中情况进行了分析;建立三维接触分析有限元模型,对“C”型液压机的机架刚度、强度及整体性能进行了分析与优化;对四柱液压机组合机架的应力、应变及变形进行了整体三维接触计算,并根据计算与分析的结果对初始设计方案进行修正完善。