HXN5连杆锻造成形过程模拟分析及试验研究

文章编号16720121201502005703HXN5连杆锻造成形过程模拟分析及试验研究陈胜，谢配良，孙超南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司，江苏常州203011摘要本文以HXN5连杆为例，对其进行Z艺性分析，制定了自由锻预成形后直接模锻的锻造工艺。借助D。F0M一3D有限元分析模拟软件，对连杆锻造成形的整个过程进行了模拟，优化了预成形坯料的尺寸，深入研究了模拟结果的速度场分布、模具磨损分布、材料流动速度，并用220000KN电动螺旋压力机上的实际锻造Z艺对其进行了验证，结果表明，锻造工艺与模拟结果吻合，模拟分析为X艺优化和模具设计提供了可靠的理论依据。关键词锻造成形；数值模拟；DEFORM一3D；连杆；电动螺旋压力机中图分类号TG3163文献标识码ADOI1016316JISSN16720121201502017HXN5型机车是南车戚墅堰机车有限公司与美国通用公司合作研发的大功率内燃机车，该机车额定功率4660KW，最大运用速度和最大恒功率速度为12OKMHT”。作为关键零部件之一的连杆，要求连杆具有足够的疲劳强度和结构刚度并具有轻巧的结构，这就要求从选用高强度的材料、合理的结构形状和尺寸、采取提高强度的工艺措施等方面来实现。为基金项目中国南车股份科技计划资助项目2012NCK183收稿日期20140725作者简介陈胜1974一，男，硕士，高级工程师，从事锻压工艺及设备护、双手按钮信号的安全功能；电机的启动、滑块的运行都是通过硬件回路来实现的，确保安全。电气设计达到了安全等级4级，避免了因继电器故障而发出错误的信号，造成冲床不规范动作。该压力机安全控制系统使生产得到保障，操作人员的人身安全受到保护。【参考文献】此，连杆采用42CRMO合金钢材料，用整体模锻加工毛坯，锻后连杆杆身不加工，使连杆杆身纵向断面内宏观金相组织、金属纤维方向与连杆外形相符，提高了连杆的综合机械性能。DERM软件基于有限元方法建立，广泛用于模拟热、温和冷锻金属成形工艺，可以对锻造生产的全过程进行模拟，用于预测材料流动、零件缺陷以及分析零件温度分布、应力、应变分布及纤维变化，优化锻造工艺及模具寿命，等。本文利用DERM一3D软件对HXN5连杆模锻成形过程进行三维有限元分析，通过对变形过程的应力应变场、温度场和材料流动趋势等参数的分析，1沈岚压力机械的安全保护装置的现状【JJ锻压装备与制造技术，2005，4022张兰军，王玉山浅谈大型机械压力机主要功能部件J锻压装备与制造技术，2008，4343全国锻压机械标准化技术委员会GB27607201L机械压力机安全技术要求S北京中国标准出版社，20114欧姆龙自动化中国有限公司编，安全控制器G9SP系列，2011ANALYSISONAPPLICATIONOFG9SPPROGRAMMABLESAFETYCONTROLLERINTHEPRESSWUFENGJUAN，CHENCHUNTONG，ZHUXUEQINJIANGSUYANGLIGROUP，YANGZHOU225009，JIANGSUCHINAABSTRACTTHECHARACTERISTICSOFG9SPPROGRAMMABLESAFETYCONTROLLERHAVEBEENMAINLYANALYZEDINTHETTHEWAYTOCOMBINEWITHVARIOUSSECURITYCOMPONENTSANDACHIEVETHEFREEPROGRAMMINGFUNCTIONHAVEBEENFORWARDTHISCONTROLLERHASBEENAPPLIEDINTHEPRESSK