汽車轉向彎臂成形工藝改進及數值模擬研究
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汽車轉向彎臂是汽車轉向系統中的關鍵零部件，其質量的優劣直接決定著行車的安全，因此對其機械性能、形狀和尺寸精度、表面質量等方面要求都比較高。而且近年來隨著我國轎車生產的迅速發展，轉向彎臂生產批量越來越大，改進其生產工藝，優化其鍛件坯料，提高材料利用率和降低成本成為各企業市場競爭中的有利籌碼。
本文以HF6800輕卡汽車轉向彎臂為研究對象，主要研究內容如下：
1、對轉向彎臂的原有工藝以及結構進行分析，根據其結構特點提出了輥鍛制坯——摩擦壓力機模鍛的新工藝，即下料——中頻感應加熱——輥鍛機制坯——630t摩擦壓力機預彎——1000t摩擦壓力機終鍛成形。
2、根據優化后的坯料，制定輥鍛制坯工藝，設計出了兩道次輥鍛模具，并使用三維建模軟件對輥鍛模進行了參數化建模。對兩道次制坯輥鍛過程進行數值模擬，針對模擬初期的接觸問題、咬入問題以及約束等問題進行了詳細的探討；分析了輥鍛兩個道次中每一道次的應變場、應力場、速度場、最大載荷以及輥鍛力矩等。提出了輥鍛模設計的關鍵因素以及在模擬時模具與坯料的定位、輥鍛變形初期坯料的咬入、坯料輥鍛時的彎曲問題以及輥鍛模間隙對彎曲的影響等問題的解決方案。
3、對轉向彎臂終鍛過程進行數值模擬，分析了汽車彎臂的成形過程以及鍛件的等效應力、等效應變以及溫度的分布情況。通過數值模擬以及物理實驗分別對工藝改進前后的鍛件飛邊以及成形載荷進行了比較，二者結論相吻合。
