楔橫軋多楔成形鋁合金連桿坯料的數(shù)值模擬分析.pdf

1、連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中最重要的部件之一，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作起關(guān)鍵作用。但因連桿零件形狀復(fù)雜，其質(zhì)量與坯料質(zhì)量的分配、金屬纖維流線的連續(xù)性和分布密切相關(guān)，傳統(tǒng)的制坯工藝不易精確控制坯料的質(zhì)量分配、難以保證金屬纖維流線的連續(xù)、均勻分布，生產(chǎn)率不高、機(jī)械化程度低等問題，嚴(yán)重影響了連桿的質(zhì)量和產(chǎn)量。楔橫軋制坯在提高坯料形狀尺寸精度、表面質(zhì)量、綜合力學(xué)性能以及生產(chǎn)率等方面具有更明顯的優(yōu)勢(shì)，這對(duì)追求優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)材的連桿生產(chǎn)具有重要的指導(dǎo)意義。
　　

2、本文首先運(yùn)用剛塑性有限元理論進(jìn)行楔橫軋多楔成形鋁合金軸類件的有限元數(shù)值模擬分析，并與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果表明有限元模擬結(jié)果和真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致。說明，本文利用剛塑性有限元理論進(jìn)行數(shù)值模擬分析方法是準(zhǔn)確可靠的。在此基礎(chǔ)上，選用高強(qiáng)度鋁合金作為生產(chǎn)原材料，對(duì)楔橫軋多楔成形鋁合金連桿坯料進(jìn)行了模擬研究，探索其變形、缺陷產(chǎn)生機(jī)理，并分析了工藝參數(shù)對(duì)缺陷的影響，為后續(xù)模鍛成形連桿提供質(zhì)量保證，為鋁合金連桿的生產(chǎn)提供借鑒。主要研究結(jié)論如下:

3、
　　(1)軋件上的金屬流動(dòng)研究表明:心部金屬流動(dòng)慢，表面金屬流動(dòng)快，軋件中間細(xì)桿部網(wǎng)格被嚴(yán)重壓縮、拉長(zhǎng)、扭轉(zhuǎn)，容易產(chǎn)生縮頸、心部缺陷;軋件端部容易產(chǎn)生凹心缺陷;
　　(2)應(yīng)力應(yīng)變研究表明:中間細(xì)桿部形變大，細(xì)桿部中間段心部應(yīng)力應(yīng)變較大，晶格畸變大，位錯(cuò)密度高，容易產(chǎn)生疏松、縮孔等心部缺陷，適當(dāng)提高軋制速度、側(cè)主楔成形角，或適當(dāng)降低內(nèi)側(cè)楔展寬角有利于減輕心部缺陷;
　　(3)影響堆料形成的主要因素是金屬流動(dòng)的速度和位