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汽車鍛件開發技術的研究與應用

2021-01-23 16:31:53

隨著汽車工業的迅猛發展,汽車的性能不斷提高。表現在鍛造零部件上,要求鍛件組織結構和力學性能更好。下面這篇文章主要給大家講述的內容是,汽車大型鍛件的開放技術及應用。

并且汽車鍛件有發動機用曲軸、連桿、凸輪軸、前橋、轉向節、半軸、傳動齒輪等部件,這些鍛件外形復雜、重量輕、工況條件差、安全度要求高。所以高質量、幾何形狀復雜鍛件的需求量越來越大,探索這些大型鍛件的三維造型和鍛造新工藝等技術對汽車鍛件的開發尤為重要,對我國汽車工業的發展具有重要意義。

本文將逆向工程(RE)、計算機輔助設計(CAD)和計算機輔助工程(CAE)等先進制造技術集成應用于汽車鍛件開發過程中,建立一個完整的鍛件開發技術系統。該技術系統的主要步驟為:鍛件的三維數字化測量,獲取鍛件的表面數據;點云處理,構建曲線,重構曲面,實體化建模;鍛件造型及熱鍛模具設計;鍛件成形過程的數值模擬及工藝優化和模具失效分析。

汽車鍛件

在逆向建模階段,以汽車鍛件連桿為實例,運用逆向工程軟件Geomagic studio和UG Imageware對獲取的的連桿測量模型進行點云處理,提取構建輪廓線或特征曲線的點云,用于CAD建模;在有限元模擬階段中,以汽車鍛件轉向節為實例,運用塑性成形軟件Deform-3D對鍛件成形工藝進行數值模擬,得到成形過程中不同壓下量的金屬變形情況,材料流動規律,模具填充,鍛造負荷,等效應力及應變分布等結果,并通過分析模擬結果,對工藝進行驗證,為模具結構設計優化和成形工藝的制定提供依據。

結果表明,結合逆向工程技術和數值仿真模擬技術,在汽車大型鍛件創新設計和生產制造過程中提出了新的看法。通過具體的鍛件實例介紹了在逆向CAD建模和有限元數值模擬過程中的關鍵技術和實踐技巧,及應用Deform-3D軟件進行具體的CAE分析計算,解決了實際生產過程中的問題,縮短了汽車鍛件研發的時間,降低了生產成本,提高了產品開發的效率,表明該項基礎性研究工作對汽車大型鍛件制造具有廣泛地指導意義。

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