140MN热模锻压力机上锻造大型曲轴用模具模架技术研究

论文摘要

曲轴是发动机的关键零件，形状复杂，成形难度大。140MN热模锻压力机是目前国内最大的热模锻压力机，上面的模架重量重、加工难度大、价值高，因此研究140MN热模锻压力机上锻造曲轴用模具、模架具有重大意义。本文使用ANSYSWorkbench软件对两种顶杆孔、三种导向形式的模架方案进行热-力有限元分析，比较了两种顶杆形模座的应力分布，比较了加载140MN压力情况下三种导向形式模架的应力分布，为选择合适的模架形式提供依据。对800-06-001曲轴进行锻造工艺计算，设计了预锻-终锻-切边-扭拐的工艺流程。利用QForm软件对曲轴成形过程中的温度场、速度场、应力场和载荷进行模拟，为坯料选择、模具设计提供依据。对模具的应力进行了数值模拟，为零件的大批量生产，模具的使用和设计提供了新的依据。最终现场进行试验验证，得到了与数值模拟相同的结果，选择合适的坯料规格进行小批量生产。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 曲轴锻造工艺介绍
• 1.3 国内外研究现状分析
• 1.4 课题研究的主要内容
• 第二章 模架结构分析
• 2.1 引言
• 2.2 两种顶杆形式的模架的静力模拟
• 2.2.1 模架模型的建立
• 2.2.2 有限元模型的建立
• 2.2.3 有限元分析结果
• 2.2.4 改变具体参数所得有限元分析结果
• 2.3 三种模架导向形式的热-力有限元分析
• 2.3.1 模架模型的建立
• 2.3.2 模架受热载荷有限元模型的建立
• 2.3.3 模架热-力有限元分析
• 2.4 本章小结
• 第三章 800-06-001 曲轴成形工艺研究
• 3.1 引言
• 3.2 800-060-001 曲轴工艺分析
• 3.2.1 曲轴终锻件设计
• 3.2.2 曲轴预锻件设计
• 3.2.4 曲轴原材料规格选择
• 3.3 模具设计研究
• 3.3.1 辊锻模具设计
• 3.3.2 终锻模设计
• 3.3.3 预锻模设计
• 3.4 本章小结
• 第四章 成形过程的数值模拟
• 4.1 引言
• 4.2 800-06-001 曲轴成形工艺模拟参数
• 4.3 辊锻过程数值模拟
• 4.4 模锻过程数值模拟
• 4.4.1 预锻过程数值模拟
• 4.4.2 终锻过程数值模拟
• 4.5 锻模应力分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 试验验证
• 5.1 引言
• 5.2 生产准备
• 5.3 试验验证
• 5.4 试验结果及分析
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 总结
• 6.2 研究展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况