輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)成形工藝設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、轉(zhuǎn)向節(jié)是汽車轉(zhuǎn)向橋上的主要零件之一，能夠使汽車穩(wěn)定行駛并靈敏傳遞行駛方向，轉(zhuǎn)向節(jié)的功用是承受汽車前部載荷，支承并帶動(dòng)前輪繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)而使汽車轉(zhuǎn)向。在汽車行駛狀態(tài)下，它承受著多變的沖擊載荷，因此，要求其具有很高的強(qiáng)度。
　　近十年來(lái)，我國(guó)高速公路的快速發(fā)展以及西部開(kāi)發(fā)等基礎(chǔ)建設(shè)因素的影響，輕型卡車的需求量大幅增長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于快速物流行業(yè)。從2002年開(kāi)始，廣義輕卡已經(jīng)連續(xù)7年呈現(xiàn)兩位數(shù)的增長(zhǎng)，2008年輕卡產(chǎn)銷量雙雙達(dá)到124萬(wàn)輛左右

2、，增長(zhǎng)率為12％左右，2009年輕卡產(chǎn)銷量為135萬(wàn)輛，增長(zhǎng)率為11.5%。輕卡產(chǎn)銷量的持續(xù)增長(zhǎng)，導(dǎo)致輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)的需求量持續(xù)增長(zhǎng)。
　　國(guó)內(nèi)廠家一般采用錘上模鍛工藝進(jìn)行輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)的生產(chǎn)，錘上模鍛工藝流程為：下料——加熱——1t自由鍛錘制坯（拔長(zhǎng)桿部、成形鐓粗）——加熱——3t型鍛錘預(yù)、終鍛成形。而該工藝采用室式天然氣爐加熱，自由鍛制坯，需要經(jīng)過(guò)兩次加熱才能成形，生產(chǎn)效率低、消耗較大，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，技術(shù)要求高，材料利用率低，且生產(chǎn)

3、出來(lái)的鍛件精度差，質(zhì)量不穩(wěn)定。
　　本文針對(duì)輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)現(xiàn)有錘上模鍛工藝存在諸多不足的問(wèn)題，提出主要在熱模鍛壓力機(jī)上生產(chǎn)輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)的成形工藝：下料——加熱——拔長(zhǎng)桿部（空氣錘）——劈擠制坯（熱模鍛壓力機(jī)）——預(yù)鍛——終鍛。對(duì)拔長(zhǎng)、劈擠、預(yù)鍛、終鍛模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，在UG中建立三維模型，在DEFORM中對(duì)成形過(guò)程進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬。并根據(jù)有限元數(shù)值模擬結(jié)果對(duì)成形工藝進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)：（1）增高劈擠上模的劈料臺(tái)高度，以改善劈擠時(shí)的分料效果；（

4、2）降低預(yù)鍛下模的劈料臺(tái)高度，以解決預(yù)鍛時(shí)鍛件擺放不平穩(wěn)的問(wèn)題。對(duì)成形工藝進(jìn)行改進(jìn)后，終鍛件桿部上還是出現(xiàn)折疊缺陷，且預(yù)鍛件上出現(xiàn)了較厚的連皮，得到的鍛件仍然不合格。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)劈擠模具進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)上避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)，通過(guò)數(shù)值模擬得到了基本合格的鍛件，但仍有些不足，預(yù)鍛時(shí)法蘭盤(pán)部位出現(xiàn)刮料現(xiàn)象，終鍛件的飛邊分布不均勻。將劈擠下模過(guò)渡圓角抬高，改善了刮料現(xiàn)象。從坯料的拔料規(guī)格和劈擠上模劈料臺(tái)高度兩個(gè)方向來(lái)改善終