连杆裂解加工力参数数值分析

为了确定合适的连杆裂解工艺中裂解力参数,采用数值分析的方法建立了53d斜切口连杆裂解加工的数值模型。对裂纹尖端的节点采用了1/4节点技术用于模拟裂纹尖端应力场的奇异性,分析得到了裂解力与应力强度因子的关系曲线。根据连杆材料的临界应力强度因子KIc,确定了连杆裂解加工所需的裂解力。结果表明：裂纹1的裂解力为851 kN,裂纹2的裂解力818 kN。与实际生产中的裂解力860-880 kN相比,其误差小于10%。

36MnVS4连杆裂解加工模拟及缺陷分析

针对具有更高疲劳强度的连杆新材料36MnVS4,开展了连杆裂解加工性能研究,并与C70S6材料进行对比,探究其裂解缺陷形成原因。依据新材料I型裂纹的脆性解理断裂特性,确定了连杆裂解K判据及最大主应力断裂失效准则,建立了预制切口条件下的连杆裂解有限元模型。通过分析裂解过程中的应力集中和变形分布情况,获得不同材料的切口起裂位置和时间、切口附近及断面的塑性变形,结合裂纹扩展速度和裂解载荷,研究了容易导致的缺陷类型并评估了断口质量。结果表明:在相同几何参数和载荷下,因36MnVS4连杆较C70S6起裂位置分散、裂纹扩展不稳定、缺口敏感性高、铁素体组织多,容易导致批量生产时裂解工序缺陷增加,但裂解后大头孔失圆和断面塑性变形小。

连杆裂解起裂及三维裂纹扩展分析

分析了连杆裂解加工力学原理及切口根部与裂纹尖端应力场,确定了断裂准则并对连杆裂解加工过程进行数值仿真,通过结构中单元失效模拟裂纹的产生与扩展,进而分析裂解槽根部节点应力应变状态、连杆起裂及裂纹扩展情况、连杆大头端和断裂面的塑性变形分布。结果表明:连杆在局部小塑性变形状态下断裂剖分,塑性应变集中分布在裂解槽根部及附近,最大值约为0.035;初始裂纹发生于连杆厚度中面裂解槽根部近表层处,起裂后裂纹平均扩展速度约为19.6m/s,主裂纹扩展遇螺栓孔一分为二,绕过螺栓孔后裂纹扩展速度降低;裂纹在连杆大头端外缘汇合,并易在此处形成挤压,发生爆口及台阶等缺陷,可通过改变连杆大头外缘轮廓形状减少或避免爆口及台阶等缺陷的产生。

基于数值仿真的连杆裂解加工缺陷分析

为提高发动机连杆裂解加工质量和优化裂解工艺,针对实际生产中经常出现的一系列裂解缺陷,采用数值仿真方法对连杆断裂剖分启裂时的塑性区应力场、塑性位移场进行了研究,从工艺和裂解材料的角度分析了爆口与掉渣现象,并通过位移场定量分析了断裂剖分中的椭圆度问题.研究与分析结果表明:连杆断裂剖分的塑性区应力分散集中造成启裂点不唯一,且分散分布是裂解过程中产生夹屑、台阶与裂纹分叉等缺陷的主要原因;针对不同种类的裂解缺陷提出了相应的预防或改进措施,从而降低裂解缺陷、优化裂解质量.

斜连杆裂解工艺分析

介绍了柴油机斜连杆裂解工艺。研究了斜连杆较大外形尺寸对裂解连杆锻后控制空冷及裂纹扩展的影响及其结构不对称性对启裂的影响,分析了斜连杆在裂解试验和小批量试生产中出现的质量问题,并利用ABAQUS有限元对53D斜连杆进行了裂解启裂模拟,依据模拟结果提出了提高斜连杆裂解质量、优化斜连杆裂解工艺参数的合理建议。