基于Forge的全空心汽車半軸旋鍛成形數(shù)值模擬及工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、汽車半軸主要用于將差速器半軸齒輪輸出的動(dòng)力傳遞給驅(qū)動(dòng)輪或輪邊減速器，是汽車上承受扭矩最大的零件，廣泛應(yīng)用于各類汽車上。傳統(tǒng)的汽車半軸大多采用的是實(shí)心半軸，在國(guó)內(nèi)汽車行業(yè)更是如此。而世界上一些先進(jìn)的汽車公司如寶馬、奧迪等，已經(jīng)在其中高端型號(hào)的汽車上采用全空心的汽車半軸替代實(shí)心半軸。相比于實(shí)心半軸，使用全空心汽車半軸有助于實(shí)現(xiàn)汽車輕量化和提高汽車舒適性能。中國(guó)的汽車擁有量和增長(zhǎng)潛力很大，若能實(shí)現(xiàn)全空心汽車半軸的國(guó)產(chǎn)化和經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)，將顯著提高

2、國(guó)產(chǎn)汽車品牌的競(jìng)爭(zhēng)力?；谝陨夏康?，本文以某型號(hào)全空心汽車半軸為研究對(duì)象，借助Forge有限元軟件和正交試驗(yàn)法，研究汽車半軸的旋鍛成形，其研究的主要內(nèi)容和所得結(jié)論如下：
　　（1）根據(jù)正在開發(fā)的某型號(hào)全空心汽車半軸圖紙，對(duì)半軸的結(jié)構(gòu)、成形特點(diǎn)進(jìn)行分析，在造形軟件UG平臺(tái)上，對(duì)半軸坯料、各工序所用模具進(jìn)行三維建模，并在Forge軟件里面，對(duì)鍛件旋鍛成形進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置和程序編寫。
　?。?）選取半軸成形第一工序中鍛件的典形段，

3、初步探索了不同工藝參數(shù)對(duì)旋鍛成形中錘頭載荷、鍛件應(yīng)力場(chǎng)、最大等效應(yīng)力的影響規(guī)律，獲得了各參數(shù)對(duì)管軸類鍛件旋鍛成形的大致影響趨勢(shì)。
　　（3）以坯料轉(zhuǎn)速、錘頭徑向進(jìn)給量、進(jìn)錘速度為試驗(yàn)因素，將鍛件裂紋、折疊數(shù)做為衡量結(jié)果的特征量設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，結(jié)合Forge數(shù)值模擬，對(duì)半軸旋鍛成形進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化，得出優(yōu)參數(shù)組；再利用所得優(yōu)參數(shù)組，進(jìn)行汽車半軸旋鍛成形全過(guò)程模擬，并對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)效果良好，確定較優(yōu)參數(shù)組為坯料轉(zhuǎn)速取40r/min