汽车前轴制坯辊锻工艺分析与模具设计

本T 丝杠传动系；WESTWIND 主轴系统（转速100kprm/min ，可调）；X 、Y 、Z 向运动速度40m/min （可调）；钻孔精度±0.02mm ；下钻频率（70～80）次/min;加工对象:材料:45号钢；孔数:59个；孔径数:3种（Φ4mm ，Φ6mm ，Φ8mm ）

。

图3汽车钢圈隔离扣塑料模具顶针板的加工示意图

从实验数据，如表1所示，可以看出，优化处理后的路径明

显得到改善，提高实际加工效率15.6%。若是在一模穴数多、单件孔数特别多的情况下，改进效果更加明显。

5结论

作者面向工程应用提出了一种算法，用以解决塑料模具顶针板孔群加工时的轨迹优化问题。

该算法应用数学上的“便宜”算法，经过实例验证，该方法优化的刀具路径和原始的未经处理的路径相比，大大缩短了加工时间。但由于考虑到生产的实际问题，

这一算法所得到的结果只是近似的，尚需进一步提高算法的效率和性能，用以解决海量顶针板孔加工的轨迹优化问题。

表1实验数据分析

孔径（mm

）孔数（个）主轴转速（kprm/min ）进给速度（m/min ）优化前路径（mm ）优化后路径（mm ）缩短路径（mm ）埭4

48

40

30

1487.6

1279.3

208.3结论：优化

前路径总长

2412.5mm ，

优化后路径总长2063.2mm ，共缩短

376.3mm ，相

比提高了实际加工效率15.6%。埭683060520474.845.2埭8

3

25

80

440.9

282.1

122.8

参考文献

1周永泰.国际视野下的中国塑料模具业［J ］.国外塑料，2007（5）：45~472李和，平吴霞.现代模具行业现状与发展趋势综述［J ］.商场现代化，20073周永泰.中国模具行业面临的机遇与挑战［J ］.航空制造技术，2007（4）：64~66

4塑料模具——

—模具业未来的佼佼者［J ］.现代制造，2006（4）：645塑料模具业持续高速发展［J ］.现代制造，2007

6王英章，李坚，徐宗俊．TSP 改进算法及在PCB 数控加工刀具轨迹中的应用［J ］．重庆大学学报，2004（12）：80~81

7王树禾.图论及其算法［M ］.合肥:中国科学技术大学出版社，1990

文章编号：1001-3997（2010）10-0243-03

埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭

埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭

埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭

埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭埭

1引言

前轴是汽车承受载荷较大的重要保安件之一，要求具有较高的强度和疲劳寿命。汽车前轴成形辊锻及模锻复合工艺采用制坯辊锻、预成形辊锻和终成形辊锻工艺实现前轴工字形断面的成形及两端的制坯，然后进行弯曲和整体终锻成形。

整体终锻成形是对是对两端的“拳头”终锻成形，而对中段工字形部分只是起整形作用，因此所需设备轧制力小[1-3]。制坯辊锻是整个成形辊锻及模锻复合工艺能否正常进行的关键，因此有必要对制坯辊锻工艺进行基于热力耦合的有限元模拟，以获得工件的金属流动规律和工模具的温度场变化趋势，为汽车前轴锻件的制

中图分类号：TH16

文献标识码：A

汽车前轴制坯辊锻工艺分析与模具设计*

李如雄1王金铝2

（1景德镇陶瓷学院机电学院，景德镇333403）（2无锡透平叶片有限公司，无锡214023）

Blank-making roll-forging process and die design for automotive front axle

LI Ru-xiong 1，WANG Jin-lv 2

（1Department of Mechanical and Electrical ，JingDeZhen Ceramic Institute ，Jingdezhen 333403，China ）

（2Wuxi Turbine Blade Co.Ltd ，

Wuxi 214023，China ）【摘要】根据汽车前轴锻件的特点、技术条件与要求，对精密辊锻制坯工艺及模具设计进行研究，设计出前轴制坯辊锻、预成形辊锻和终成形辊锻模具，并分析了具有礼帽形型槽的异性截面和上压力轧制方式对制坯辊锻工艺的影响和作用。

关键词：前轴；辊锻制坯；辊锻工艺；模具设计【Abstract 】According to the characters ，technological condition and requirements of automotive front axle forging ,both the process of exact roll-forging billet and die design are studied ，as the result ，roll-forging die of front axle billet ，pre-completed roll-forging die and final roll-forging die are design respectively ，finally the groove with hat cross -section is analyzed and top pressure rolling method is proposed during blank -making roll-forging process.

Key words ：Front axle ；Roll forging performing ；Troll-forging technology ；Die design ＊来稿日期：2009-12-25

＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊Machinery Design ＆Manufacture

机械设计与制造

第10期

2010年10月

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