汽车转向弯臂成形工艺改进及数值模拟研究
汽车转向弯臂是汽车转向系统中的关键零部件，其质量的优劣直接决定着行车的安全，因此对其机械性能、形状和尺寸精度、表面质量等方面要求都比较高。而且近年来随着我国轿车生产的迅速发展，转向弯臂生产批量越来越大，改进其生产工艺，优化其锻件坯料，提高材料利用率和降低成本成为各企业市场竞争中的有利筹码。
本文以HF6800轻卡汽车转向弯臂为研究对象，主要研究内容如下：
1、对转向弯臂的原有工艺以及结构进行分析，根据其结构特点提出了辊锻制坯——摩擦压力机模锻的新工艺，即下料——中频感应加热——辊锻机制坯——630t摩擦压力机预弯——1000t摩擦压力机终锻成形。
2、根据优化后的坯料，制定辊锻制坯工艺，设计出了两道次辊锻模具，并使用三维建模软件对辊锻模进行了参数化建模。对两道次制坯辊锻过程进行数值模拟，针对模拟初期的接触问题、咬入问题以及约束等问题进行了详细的探讨；分析了辊锻两个道次中每一道次的应变场、应力场、速度场、最大载荷以及辊锻力矩等。提出了辊锻模设计的关键因素以及在模拟时模具与坯料的定位、辊锻变形初期坯料的咬入、坯料辊锻时的弯曲问题以及辊锻模间隙对弯曲的影响等问题的解决方案。
3、对转向弯臂终锻过程进行数值模拟，分析了汽车弯臂的成形过程以及锻件的等效应力、等效应变以及温度的分布情况。通过数值模拟以及物理实验分别对工艺改进前后的锻件飞边以及成形载荷进行了比较，二者结论相吻合。
