機(jī)車車輪熱成形過程的有限元模擬研究.pdf

1、機(jī)車車輪是機(jī)車最重要的承載零件，對機(jī)車的安全性和平穩(wěn)性有著關(guān)鍵性的影響。隨著軌道列車在世界范圍內(nèi)的再度振興，我國的軌道列車事業(yè)特別是高速列車獲得了長足的發(fā)展。機(jī)車的高速化、重載化對車輪的質(zhì)量提出了更高的要求,而合理的車輪熱成形工藝正是確保車輪內(nèi)在質(zhì)量和形狀尺寸精度的基礎(chǔ)。因此，深入研究車輪的生產(chǎn)工藝對促進(jìn)我國軌道交通事業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
　　本文以整體式車輪的熱成形工藝為研究對象。首先通過熱壓縮實(shí)驗(yàn)得到了材料的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)

2、系曲線，以此為基礎(chǔ)采用DEFORM-3D建立了鍛造過程的有限元模型，研究了鍛造過程中的材料流動(dòng)規(guī)律和靜水壓力分布，分析了坯料和模具位置、模具傾斜、坯料質(zhì)量、溫度及鍛造速度對車輪成形的影響并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較。
　　采用DEFORM-3D建立了車輪軋制過程三維有限元分析模型，通過建立軋制過程穩(wěn)定變形條件開發(fā)了軋輥進(jìn)給速度控制方法。通過軋制力對比驗(yàn)證了模型和穩(wěn)態(tài)條件的可靠性；分析了軋制過程中材料的流動(dòng)規(guī)律和溫度對車輪軋制過程的影響。