重载汽车前轴成形工艺研究

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1、分类号：密级：论文编号：学号：50090805307重庆理工大学硕士学位论文重载汽车前轴成形工艺研究研究生:王洪强指导教师：夏华教授学科专业：材料加工工程研究方向：金属精密体积成形培养单位：材料科学与工程学院论文完成时间：2012年4月10日论文答辩日期：2012年5月29日万方数据CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50090805307Master'sDissertationofChongqingUniversityofTec

2、hnologyStudyonFormingProcessofHeavyAutomobileFrontAxlePostgraduate:WanghongqiangSupervisor:Prof.XiaHuaSpecialty:MaterialProcessEngineeringResearchDirection:MetalPrecisionBulkFormingTrainingUnit:CollegeofMaterialScience＆EngineeringThesisDeadline:April10,201

3、2OralDefenseDate:May29,2012万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许

4、论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要重载汽车前轴是大型客车和重型货车上承受较大载荷的重要锻件，具有形状复杂、截面深而窄且起伏较大的特点，锻造难度大。在分析国内外汽车前轴成形工艺的基础上，决定采用我国自主研发的汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺锻造

5、成形重载汽车前轴，该工艺具有适应性强、自动化程度高、投资少等优点。重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺及模具设计没有精确的辊锻理论指导，主要靠经验和查手册来完成，需要反复修改设计参数，手工设计难度大，需要投入的人力物力多。随着塑性成形理论在计算机中应用的发展，有限元模拟技术开始大量用于辅助模具设计。通过有限元模拟，可以发现和解决塑性成形过程中的问题，分析和预测塑性成形过程中金属的流动情况、模具荷载、温度场、等效应力应变场等信息，优化工艺参数及模具结构，减少工艺和模具的研发设计周期和费用。本文根据工厂提供的某型

6、号重载汽车前轴锻件图进行精密辊锻-模锻成形工艺及模具设计，主要包括辊锻成形、弯曲成形、整体终锻；分析和解决遇到的技术难题，如在辊锻成形时，各道次延伸率的分配、辊锻件长度的控制、坯料与模具型槽的纵向啮合以及如何获得较大的宽展等。采用UG软件对辊锻模具进行三维参数化建模，保证辊锻模具特征结构的参数化，以便于根据有限元模拟结果修改辊锻模具结构；弯曲成形、整体终锻模具采用常规的三维建模方法进行建模。利用有限元模拟软件DEFORM-3D对重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形全过程进行三维有限元热力耦合模拟，分析和解决成形过

7、程中出现的问题，如辊锻成形时，坯料不均匀变形产生的摆动、弹簧座产生的严重畸变、坯料的相应部位与辊锻模具型槽出现滞后或超前现象，以及弯曲变形时，坯料的弯曲程度没有达到设定值，导致整体终锻时锻件的成形质量受到影响等。通过有限元模拟结果对重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺参数及模具结构进行优化；最后分析和获得了整个成形过程中金属的流动情况、模具载荷、辊锻力矩、温度场、等效应力应变场等信息，为实际生产中，重载汽车前轴精密辊锻-模锻成形工艺及模具设计、设备选择提供理论依据和指导。关键词：前轴，精密辊锻，热力耦合，整体

8、终锻I万方数据AbstractAbstractHeavyautomobilefrontaxlesareimportantforgingsofmotorbusesandheavytrucksunderhighload.Theyaredifficulttoforge,becauseofcomplicatedshapes,deep,narrowandupsanddownslargersections.According