一种带阻力墙的新型飞边槽结构设计

设计了一种结构新颖的具有阻力墙的飞边槽结构,介绍了该新型飞边槽结构的特点。以阻力墙的形状及位置参数为主要设计指标,利用建立的有限元模型,分析了阻力墙参数对汽车曲轴模锻成形的影响。通过对仿真结果分析,对阻力墙的关键参数进行了设计、优化,获得了4拐曲轴锻模飞边槽结构中阻力墙的斜度、间隙及距模具型腔的位置等参数。生产实践表明,带阻力墙的新型飞边槽结构在保证锻件成形饱满的前提下可以显著降低成形中的变形抗力,为提高曲轴模具寿命创造了良好的条件。

汽车曲轴终锻模阻力墙新型结构参数试验

提出曲轴锻模阻力墙新型结构,分析阻力墙结构中三个重要参数(高度、间隙、斜度)对终锻成形载荷的影响,运用有限元分析软件Deform3D对曲轴终锻过程进行数值模拟仿真,并采用最小二乘法拟合得到了它们之间的影响规律曲线,为阻力墙的优化设计和提高曲轴终锻模具寿命提供了理论参考。分析影响规律曲线发现:终锻最大成形载荷随终锻模阻力墙高度的增加而升高,在同时考虑曲轴锻件成形质量和模具寿命的情况下,终锻模阻力墙高度的合理取值范围为[10,30]mm;终锻最大成形载荷随终锻模阻力墙间隙值的增加而降低,合理取值范围为[2.0,3.5]mm;随着终锻模阻力墙斜度增加,终锻最大成形载荷随之升高,而终锻模阻力墙根部的磨损能得到有效控制,合理取值范围为[0°,20°]。通过试验对上述结论的合理性与可行性进行了验证。

新型阻力墙结构参数对曲轴终锻模磨损的影响

分析曲轴终锻模阻力墙结构中三个重要参数(高度h、间隙n、斜度α)对终锻模型腔凸缘部位最大磨损量(f)的影响,运用有限元分析软件Deform3D对曲轴终锻过程进行数值模拟仿真,并采用最小二乘法拟合得到了它们之间的影响规律曲线。研究结果表明:f随h的增加而增加,从磨损区域上来看,除凸缘部位外,型腔两端大、小头模口部位的磨损受h影响比较大,从保证终锻模具寿命的角度来看,h的设计值不能超过30mm;f随n的增加而降低,从磨损区域上来看,除凸缘部位外,凸台部位的磨损受n影响比较明显。当n取值大于3mm时,能有效地延缓凸台部位的磨损,从保证终锻模具寿命的角度来看,n的设计值不能小于2mm;f随α的增加而降低,从磨损区域分析来看,除凸缘部位外,阻力墙根部圆角过渡处的磨损受α影响比较大,为了将终锻模的磨损控制在理想的范围内,α的设计值不能小于10°。

基于正交试验的转向节锻模阻力墙结构参数优化

IMV转向节属于"孔-盘-叉-臂"结构,共有5个长度不一的分叉和1个长臂,在实际生产中长叉末端易出现塌角,且材料利用率较低,针对该问题进行了IMV转向节的阻力墙模具结构优化设计。建立了正交试验方案,并以降低成形载荷、模具磨损和提高填充能力为目标,得到了较优的阻力墙结构参数,即两墙面拐角圆角r为25 mm,阻力墙高度h为20 mm,阻力墙斜度a为10°,阻力墙间隙n为3 mm。把阻力墙引入复杂转向节预锻成形中,并对4个主要参数进行优化。采用优化正交试验方案r3h1a2n2进行生产试验验证,试验结果表明,原材料直径由Ф100 mm降为Ф95 mm,使材料利用率提高了3.2%。