汽车转向节锻模设计及制造的研究

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随着我国经济的快速平稳增长,我国将逐渐走入汽车社会,迎来汽车消费大众化的时代。我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一,未来几年,中国汽车市场将成为全球汽车市场的主战场。转向节是汽车上的关键零件,它既支撑车体重量,又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩,因此对其机械性能和外形结构要求严格,是汽车上的重要安全零件之一。该类锻件属于模锻件,研究该类锻件锻模的合理设计和制造工艺对我国汽车工业零部件产业的发展具有重要意义。本文以JN162重型汽车转向节锻件为研究对象,以PRO/E、SuperForge软件为基础,对该产品的锻造工艺流程进行了模拟分析,并对其热锻模的制造工艺进行了系统研究。论文详细介绍了有限元基本理论有限体积法及其求解过程,为建立数值模拟模型提供了理论依据;对所研究的转向节进行工艺分析,合理选择锻压设备,给出了转向节的锻造工艺流程,并介绍了转向节锻造主要成形模具的结构等内容;介绍了有限元技术基本理论-有限体积法及三维有限元模拟软件SuperForge,建立了汽车转向节挤压成形过程的三维有限元模型,并利用SuperForge软件对汽车转向节热模锻成形工艺进行系统分析,模拟研究其成形过程中的制坯、终锻过程,得到成形过程中金属的流动规律,以及等效应力、应变分布情况及行程—载荷曲线,做出了合理的模具设计;介绍了JN162锻模的制造工艺,对JN162挤压模的数控加工工艺、电火花加工工艺和热处理工艺分别进行了分析,选择合理的加工参数,制定出了合理的工艺流程;对比了数控加工和电火花加工的技术经济指标,分析了模具堆焊翻新的工艺,为转向节锻模制造提高效率和降低成本提供一条行之有效的途径。
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