机械式胀形关键因素对桥壳壁厚分布的影响.pdf

主题 汽车翻造技术 Au t o mo b ile Ma n u f a c t u r in g T e c h n o l o g y 机械 式胀形关键因素对桥壳壁厚分布的影响 术 王久林 李 萍 赵 宾 李纪龙 薛克敏 合肥Z 业大学材料科学与Z 程学院 安徽 合肥 2 3 0 0 0 9 摘要 采用有限元模拟与试验相结合的方法 以 A B AQ US软件为平台 建立桥壳机械式胀形工艺有限元 模型 分析不 同工艺参数对桥壳壁厚分布 的影响规律 模拟结果表明 沿桥壳切 口边缘壁厚分布不 均匀 存在明显的壁厚增厚和减薄区域 增加工艺孔长度 壁厚减薄量显著减小 分布更均匀 增加 工艺孔宽度 桥壳壁厚发生严重减薄的范围缩小 壁厚增厚量 减薄量均减小 分布均匀性提高 而 两端施加轴向压力对壁厚分布影响较小 开展物理实验验证 测得的桥 壳壁厚分布规律与模拟结 果相一致 验证了数值模拟的可靠性 关键词 汽车桥壳 机械式胀形 壁厚 数值模拟 中图分类号 U 4 6 3 T H1 2 2 文献标识码 A Th e d i s t r ib u t i o n o f wa l l t h i c k n e s s o f t h e a x l e h o u s i n g e f f e c t e d b y t h e k e y f a c t o r s o f me c h a n i c a l b u l g i n g WANG J iu l in L I P i n g Z HAO B in L I J i l o n g XUE Ke min S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c ie n c e a n d E n g in e e rin g He f e i U n iv e r s it y o f T e c h n o l o g y H e f e i 2 3 0 0 0 9 C HN Abs t r a c t W it h t h e c o mbi na t io n o f fin it e e l e me n t s i mu l a t io n a n d p h y s ic s e x pe ri me n t t he FEM o f a x l e h o u s in g is e s t a b l is h e d b y A B A Q U S s o f t w a r e t o a n a l y z e t h e e f f e c t s o f d if f e r e n t p r o c e s s p a r a m e t e r s t o w a r d s w a l l t h ic k n e s s d is t r ib u t io n Th e s imu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e t h ic k n e s s d is t ri b u t io n a l o n g t h e c u t e d g e o f me c ha n ic a l b u l g i ng a x l e h o u s in g i s u n e v e n a nd h a v e o b v io u s t hi c k e n in g a n d t hi nn in g r e g io n o f t h e wa l l t h ic k ne s s Wit h t h e in c r e a s e o f t h e t e c h n o l o g ic a l pr o c e s s l e n g t h t h e t h ic k ne s s o f t r a ns i t io n z o n e is s ig n if ic a n t l y r e d u c e d t h a t me a n s t h e t h ic k n e s s o f a x l e h o u s i ng i s mo r e e v e n l y di s t ri b u t e d An d wit h t h e in c r e a s e o f t h e t e c hn o l o g ic a l p r o c e s s wid t h t h e u ni f o r mit y o f t h e wa l l t h ic kn e s s d is t r ib u t i o n is imp r o v e d t h e a mo u n t o f t h ic k e n in g a n d t h in n in g v a l ue s i s r e d uc e d wh a t S mo r e t h e s e v e r e t h in n in g a r e a is s ma l l e r B u t t h e a x ia l p r e s s u r e s h a v e l it t l e i n fl u e n c e o n t h ic k n e s s u n i f o rm i t y T h e f o rm in g p r o c e s s i s t e s t e d o n s e a ml e s s s t e e l t u be a n d t he r e s u l t s h o ws t h e i n flu e n c e o f t h e t h ic k ne s s d i s t ri b u t io n iS c o n s is t e n t wit h t h e t r e nd o f s i mu l a t io n r e s u l t wh ic h d o e s a g o o d v e ri f y t o t h e r e l ia b il i t y o f t he n u me ri c a l s imu l a t io n r e s u l t Ke y wo r ds axl e h o us i ng me c h a n ic a l bu l g in g wa l l t h ic k n e s s n u me ri c a l s imul a t io n 汽车桥壳作为重要的承载件和传力件 是汽车上 不可缺少的重要组成零件之一 1 J 近几十年 随着汽 车工业 的飞速发展 桥壳的市场需求量急剧增加 同时 对其性能也不断提出新的要求 机械式胀形工艺作为 桥壳成形的主要方法之一 是一种较为先进的成形工 艺 相 比传统铸造和 冲压 焊接工艺 具有 材料利用率 高 重量轻 强度高和焊接工作量少等优点 2 6 1 而相 对于液压胀形工艺 其生 产效率高 对设 备 的要求较 低 生产成本更低 J 因此 采用机械胀形工艺成形 桥壳更能顺应当前汽车工业轻量化和节能环保的发展 安徽省科技攻关计划项 目 1 1 0 1 0 2 0 2 1 6 0 ZU1 1簪 0 年 幂 U 朋 趋势 具有广阔的市场前景 当前 虽然已有学者对机械胀形工艺开展了相关 研究 但大多围绕成形模具的设计 成形工序 的制定以 及应力应变分析等方面 关于桥壳壁厚分布规律还缺 乏系统的研究 桥壳壁厚分布情况作为其工作 强度的重要判断依据之一 直接关系着桥壳工作的可 靠性 安全性和使用 寿命 本文借助 A B A Q U S有限元 软件 采用数值模拟与物理实验相结合 的方法 围绕桥 壳机械式胀形工艺几个关键 因素对壁厚分布的影响展 开研究 完善该工艺的相关理论基础 为实际生产提供 主题 汽车制造技术 一 种铣 削加工曲轴主轴颈 的多刀盘及其制造技术 陈继红 湖北职业技术学院 湖北 孝感4 3 2 0 0 0 摘要 介绍了一种铣削加工曲轴主轴颈的多刀盘串刀组 可实现对不 同规格类型 曲轴主轴颈的外径 端面 过渡圆弧一次进刀同时铣削加工 该结构应用于数控曲轴铣床上保证 了串刀组及刀盘刚性 铣削加工 中各刀盘受力均匀且振动小 适应断续切削 生产效率高 易保证精度 具有较高的使用寿命 关键词 曲轴 主轴颈 多刀盘 铣削 中图分类号 T Hl l 3 1 文献标识码 B A mu lt i d i s c c u t t e r a n d i t s ma n u f a c t u r i n g t e c h n i q u e f o r mi ll i n g t h e ma i n j o u r n a l o f c r a n k s h a f t C HE N J i h o n g H u b e i P o l y t e c h n ic I n s t it u t e X ia o g a n 4 3 2 0 0 0 C H N Abs t r a c t T he p a p e r i n t r o du c e s a s e t o f mu l t i d is c mil l c u t t e r s t ha t c a n b e u s e d in a o n e t ime mil l in g a n d p r o c e s s in g o f t h e o u t e r d ia m e t e r e n d f a c e a s w e l l a s t h e t r a n s it io n a l a r c o f t h e c r a n k s h a f t m a i n j o u r n a l w it h v a r io u s s pe c s Th e s t r u c t u r e a p p l i e d t o t h e NC c r a nk s ha f t mil l in g ma c h in e c a n ma in t a in t h e ri g id it y o f t h e s e t o f d is c mil l c u t t e r s a n d e n s u r e t h a t t h e c u t t e r s a r e u n if o r ml y p r e s s u r e d a n d e x p e ri e n c e l O W l e v e l o f v ib r a t io n The p a p e r a l s o fi n d s t h a t s u c h a s t ruc t u r e is s u it a b l e f o r t h e i nt e r mit t e n t mil l in g p r o c e s s wit h it s h i g h p r o d u c t i o n e f f ic i e n c y c u t t i n g p r e c i s io n a n d p r o l o n g e d u s e f u l l if e Ke y w o r d s c r a n k s h a f t m a i n j o u r n a l m u l t i d is c m il l c u t t e r m il l in g 曲轴在发动机内是一个高速旋转 的长轴 它将活 塞的直线往复运动变为旋转运动 进而通过飞轮把扭 矩输送给底盘的传动系 同时还驱动配气机构及其它 辅助装置 所以其受力条件相当复杂 除了旋转质量的 压力对改善桥壳壁厚分布均匀性效果不显著 而且 当 轴 向压力过大 桥壳将发生失稳 内凹缺陷 4 实验结果描述的桥壳壁厚分布规律与模拟结 果的变化趋势相一致 对数值模拟结果 的可靠性和正 确性进行 了有效验证 参考文献 1 王望予 汽车设计 M 4版 北京 机械工业出版社 2 0 0 4 2 崔晓鹏 刘海峰 金玉刚 中重型商用汽车桥壳发展现状及趋势 J 铸造 2 0 0 8 5 7 6 5 3 7 5 4 0 3 马顺 龙 刘海峰 王成刚 等 中重型商用汽车驱动桥壳 的发 展现状 及趋势 J 铸造技术 2 0 0 8 2 9 9 1 1 6 9 1 1 7 4 4 L i P i n g L e i J e o n g K im B e o m S o o K a n g B u r s t i n g f a i l u r e p r e d ic t i o n in t u b e h y d r o f o r min g p r o c e s s e s b y u s in g ri g id p l a s t ic F EM c o mb in e d w i t h d u c t i l e f r a c t u r e c r i t e r i o n J Me c h a n i c a l S c ie n c e s 2 0 0 2 4 4 7 l 4l 1一 l 4 28 5 刘杰 无缝钢管成形汽车整体桥壳工艺 J 锻压技术 2 o o 0 5 2 7 2 9 6 B a g g e r l y R G F a i l u r e o f s t e e l c a s t i n g s w e l d e d t o h e a v y t r u c k a x l e s J E n g i n e e r i n g F a