40Cr轮毂锻挤成形数值模拟研究

发布时间：2020-11-10 22:00

　　 随着经济社会的日益发展和科学技术的迅猛进步,汽车已不再是奢侈品,很多人拥有了自己的汽车。轮毂作为汽车非常重要的零件之一,其质量与人们的自身安全密切相关,因此轮毂必须具有很好强度、刚度、韧性等力学性能。为了降低轮毂的研发周期和降低产品的生产成本,确保轮毂拥有的高强度、高韧性的性能,对轮毂生产工艺的研究就显得十分重要。锻造加工工艺与其它塑性加工工艺相比较,锻造加工的生产率更高,锻件的形状、尺寸都具有很好的稳定性,并拥有良好的综合力学性能。锻件具有强度高,纤维组织合理的巨大优势。本文通过数值模拟研究40Cr轮毂锻造成形工艺,主要研究内容如下:首先,从轮毂的零件图入手,依据尺寸、锻造经验公式及模锻理论,初步制定40Cr轮毂锻造成形工艺,拟定锻造工艺参数。该锻造过程分预锻、终锻两步进行,在锻造完成后再进行后处理、机加工等;其次,利用Solid Works建立模具及坯料几何模型,并在DEFORM中建立锻造有限元模型,对轮毂成形过程进行数值模拟;然后对轮毂成形过程中的金属流动规律、应力场、应变场及损伤分布状况进行分析,确定该工艺的可行性;最后对轮毂进行不同工艺参数下的成形模拟,对比锻件质量,优化加工工艺参数。研究结果表明:工件在预锻过程中易发生开裂的部位位于四周棱角处;在终锻过程中应力应变集中于上模外棱角与工件接触区;依据不同加工参数下的成形模拟结果,以降低能耗、提高锻件质量为目标,对加工工艺进行优化,在预锻温度区间1150~1200℃,上模进给速度取在20mm/s,摩擦因子尽可能趋近于0.2的加工参数下,轮毂锻件的变形相对均匀且不易发生开裂等现象。
【学位单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG316
【部分图文】：

图 2.1 40Cr 轮毂零件图Fig. 2.1 Diagram of 40Cr hub parts.概述程度，制定锻造加工方式，即进行预锻（镦使坯料经过塑性变形，使其最大直径接近于终模起到一定的定位作用，使工件在二次装模时时的坯料变形量，可以有效地减少折叠或裂纹用的寿命。通过 40Cr 的材料性能以及对工艺.2 所示。

图 2.1 40Cr 轮毂零件图Fig. 2.1 Diagram of 40Cr hub parts.毂锻造工艺毂锻造工艺概述据零件的复杂程度，制定锻造加工方式，即进行预锻（镦粗）-终锻（一步预锻成形使坯料经过塑性变形，使其最大直径接近于终锻下模内径对工件终锻入模起到一定的定位作用，使工件在二次装模时的中心尽可心；减小终锻时的坯料变形量，可以有效地减少折叠或裂纹等缺陷；减提高模具的使用的寿命。通过 40Cr 的材料性能以及对工艺的分析，制定产工艺如图 2.2 所示。

图 2.3 预锻坯料图Fig.2.3 Pre-forged blank drawing与预锻的成形效果有着密切关系，密切联系，因此，毛坯的的质量对毂成形预锻过程中，是将 40Cr 棒量，以保证棒材下压后的最大直径具，限定上模的下压量。预锻模具环凸出部分，该处金属材料不易填具的棱角部分尽可能选用较大度定的拔模斜度，使锻后件能够从下模说，取 8~10°作为拔模斜度。轮毂塑性成形过程及轮毂质量，还
【参考文献】

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本文编号：2878383