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装载机轮边减速支撑轴锻造成形机理数值模拟与工艺优化

于永泽

   伴随着全球经济一体化和各种科学技术的不断突破,在经济的各个领域尤其是机械工业获得了长足的发展和进步。然而,由于近年来频繁爆发的能源与金融危机,节能、降耗、环保、增效的生产模式已成为各个企业在面对越来越严峻的能源与环境危机以及残酷的市场竞争中赖以生存的法宝。作为污染和能耗都很高的机械制造业,如何在现有的生产条件下,实现低能耗、小成本、高品质的产品研发与生产就显得更为迫切。在这种情况下,企业生产使用先进制造技术,例如在金属制造企业使用金属精密成型技术,开发省材、节能的新工艺已成为当今机械制造业,尤其是汽车零件制造业的重点研究与发展方向之一。 作为汽车部件中极为重要的承力零件之一,支撑轴在汽车工业,特别是大型工程机械领域中的应用极为广泛。由于支撑轴属于大型回转类挤压件,受工作环境和加工方法的限制,该类零件在生产和使用过程中常面临零件生产原材料浪费严重、电能消耗大、加工时间长、力学性能差、使用寿命短等问题。因此,针对我国目前汽车零件制造业的现状,开展装载机轮边减速支撑轴锻造成形的数值模拟与工艺优化具有极为重要的现实意义。 本文通过对柳州某机械厂进行实地考察和调研,结合工厂现有的生产设备和生产条件,首先对装载机轮边减速支撑轴进行工艺分析,提出新的加工方法;然后建立零件利用温挤压锻造成形过程的三维有限元模型,利用三维有限元数值模拟软件DEFORM-3DTM对新工艺方法下零件的成型过程进行数值模拟,得到成型过程中的金属流动规律、传热变化情况、等效应力及行程-载荷曲线等与零件成形过程有关的模拟数据。通过与现有工艺方案的对比分析,发现新工艺的缺陷,在对模拟结果进行分析的基础上,对零件成形的新方法进行优化设计,设计出相应的模具零件;在实际生产条件下进行验证,保证新工艺的可行性,为缩短产品生产周期、节省原材料、利用锻造余热及改进产品力学性能创造条件。……   
[关键词]:塑性成形;支撑轴;有限元;数值模拟
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:广西工学院2010年