輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)成形工藝設計與優(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，支承并帶動前輪繞主銷轉(zhuǎn)動而使汽車轉(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度。
　　近十年來，我國高速公路的快速發(fā)展以及西部開發(fā)等基礎建設因素的影響，輕型卡車的需求量大幅增長，廣泛應用于快速物流行業(yè)。從2002年開始，廣義輕卡已經(jīng)連續(xù)7年呈現(xiàn)兩位數(shù)的增長，2008年輕卡產(chǎn)銷量雙雙達到124萬輛左右

2、，增長率為12％左右，2009年輕卡產(chǎn)銷量為135萬輛，增長率為11.5%。輕卡產(chǎn)銷量的持續(xù)增長，導致輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)的需求量持續(xù)增長。
　　國內(nèi)廠家一般采用錘上模鍛工藝進行輕卡轉(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（拔長桿部、成形鐓粗）——加熱——3t型鍛錘預、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)過兩次加熱才能成形，生產(chǎn)效率低、消耗較大，工人勞動強度大，技術要求高，材料利用率低，且生產(chǎn)

3、出來的鍛件精度差，質(zhì)量不穩(wěn)定。
　　本文針對輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)現(xiàn)有錘上模鍛工藝存在諸多不足的問題，提出主要在熱模鍛壓力機上生產(chǎn)輕卡轉(zhuǎn)向節(jié)的成形工藝：下料——加熱——拔長桿部（空氣錘）——劈擠制坯（熱模鍛壓力機）——預鍛——終鍛。對拔長、劈擠、預鍛、終鍛模具進行設計，在UG中建立三維模型，在DEFORM中對成形過程進行了有限元數(shù)值模擬。并根據(jù)有限元數(shù)值模擬結果對成形工藝進行優(yōu)化改進：（1）增高劈擠上模的劈料臺高度，以改善劈擠時的分料效果；（

4、2）降低預鍛下模的劈料臺高度，以解決預鍛時鍛件擺放不平穩(wěn)的問題。對成形工藝進行改進后，終鍛件桿部上還是出現(xiàn)折疊缺陷，且預鍛件上出現(xiàn)了較厚的連皮，得到的鍛件仍然不合格。
　　針對上述問題，對劈擠模具進行了重新設計，從設計上避免上述問題的出現(xiàn)，通過數(shù)值模擬得到了基本合格的鍛件，但仍有些不足，預鍛時法蘭盤部位出現(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高度兩個方向來改善終