汽车前轴制坯辊锻工艺分析与三维数值模拟
汽车前轴成型辊锻工艺的制作方法
汽车前轴成型辊锻工艺的制作方法汽车前轴是汽车悬挂系统的重要组成部分，它承受着车辆的整体重量和悬挂系统的动力传递。
为了确保汽车前轴的强度和耐久性，需要采用一种高效的制造工艺。
其中，汽车前轴成型辊锻工艺是一种常用的制造方法。
汽车前轴成型辊锻工艺是通过将金属材料在辊锻机上进行连续辊锻而成的。
该工艺具有高效、节能、材料利用率高等优点，能够满足汽车前轴的制造要求。
汽车前轴成型辊锻工艺的制作方法需要准备合适的金属材料。
一般情况下，汽车前轴采用的是碳素结构钢或合金钢。
这些材料具有良好的强度和韧性，能够满足汽车前轴在使用过程中的要求。
然后，将准备好的金属材料放入辊锻机中进行加热。
加热温度需要根据具体的材料和工艺要求来确定，一般在材料的热加工温度范围内进行加热。
加热的目的是使金属材料达到足够的塑性，便于后续的辊锻成型。
接下来，将加热后的金属材料送入辊锻机的辊道中进行连续辊锻。
辊锻是通过辊锻机上的上、下两个辊轮对金属材料进行挤压和拉伸，从而使其形成所需的形状和尺寸。
整个辊锻过程需要控制好辊轮的间距和辊轮的转速，以确保金属材料得到均匀的变形。
在辊锻过程中，需要注意控制金属材料的温度和变形速度。
温度过高或变形速度过快都会导致金属材料的质量下降，甚至出现裂纹和破损。
因此，需要根据具体的材料和工艺要求来确定合适的辊锻参数，以确保辊锻成型的质量。
辊锻成型完成后，需要对汽车前轴进行热处理来提高其强度和硬度。
热处理工艺一般包括淬火和回火两个步骤。
淬火是通过将前轴加热至临界温度，然后迅速冷却，使其获得高硬度和强度。
回火是在淬火后将前轴加热至适当的温度，然后缓慢冷却，以减轻淬火过程中产生的内应力和脆性。
对辊锻成型后的汽车前轴进行机械加工和表面处理。
机械加工包括车削、铣削、钻孔等工艺，用于进一步修整前轴的形状和尺寸。
表面处理一般采用喷涂或镀层等方法，以提高前轴的耐腐蚀性和美观度。
汽车前轴成型辊锻工艺是一种高效、节能的制造方法。
通过适当的材料选择、加热、辊锻、热处理和机械加工，可以获得具有良好强度和耐久性的汽车前轴。
大型轴类锻件锻造工艺过程数值模拟
大型轴类锻件锻造工艺过程数值模拟大型轴类锻件的锻造工艺过程一般包括预留料、加热、锻造、冷却等阶段。
在进行数值模拟之前，需要先确定锻件的材料性能参数，包括应力-应变曲线、热膨胀系数、变形参数等。
这些参数对于模拟结果的准确性和可靠性非常重要。
首先，在进行数值模拟之前，需要进行几何建模。
根据锻件的实际几何形状，使用计算机辅助设计软件对锻件进行三维建模。
同时，还需要考虑到毛坯的材料损失，合理设计锻造余量以提供合适的余量补偿。
接下来，进行网格划分。
将几何模型导入数值模拟软件，进行网格划分。
网格划分的密度和精细度对于模拟结果的准确性和计算时间都有影响。
因此，需要根据实际情况，合理选择网格划分方案。
然后，确定边界条件。
根据锻造工艺过程中的实际条件，设置边界条件。
这包括锻造温度、锻造速度、初始应变速率等。
通过准确设置边界条件，可以模拟实际的锻造过程，并预测锻件的应力、应变和温度分布。
进行数值模拟计算。
将几何模型、网格和边界条件输入数值模拟软件，进行计算。
通过数值模拟软件提供的求解器，可以得到锻件在锻造过程中的应力、应变和温度分布，以及变形和残余应力情况。
对模拟结果进行分析和评估。
根据模拟结果，可以对锻造工艺过程进行分析和评估。
比较模拟结果与实际测量值的差异，评估数值模拟的准确性和可靠性。
如果模拟结果与实际值相符合，说明数值模拟是准确的，可以用于指导实际的锻造工艺过程。
最后，根据模拟结果，对锻造工艺过程进行优化。
通过数值模拟分析，可以确定合适的锻造参数和工艺措施，以提高锻件的质量和性能。
比如，可以优化锻造温度、加热速度、锻造速度等参数，使得锻件在锻造过程中的应力和应变分布更加均匀，减少变形和残余应力。
总之，大型轴类锻件锻造工艺过程的数值模拟可以帮助优化锻造工艺，提高锻件的质量和性能。
通过建立合理的几何模型、网格划分和边界条件，进行数值计算和分析，可以对锻造工艺过程进行预测、分析和评估，为实际生产提供指导和参考。
A680前轴精密辊锻工艺及辊锻工装的设计与改进
２ 工艺方案的选取 ．
（）打击力 锻 件的最 大投 影面 积 Ａ （ 括飞边 ） １ 包
＝
据成形 部位所 需的最小直 径选取 ，并参考工 字梁截 面的
伸长率综合确定。减小坯料直径，辊锻机成形负荷相应
减小 ；Ａ ８ 前 轴 弹簧板 处截 面 为 ８０ ．ｍ ６０ ５９２ ｍ ，工 字 梁
（）各截 面设计 ２
作 为精密 成形辊锻 ， 截面应按 各
Ａ ８ 前桥辊锻工艺在开发和改进过程中的一些体会 。 ６０
一
热锻 件图设计 ； 辊锻后需整形 的部位 ，宽 度减小 ，高度 增加 ， 筋板高度应适 当减小 。 （）料头 ３ 对于自 动辊锻 ，必须 留有料头 供机械手
、
Ａ ８ 前轴工艺 ６０
截面积为 ４ ９ ．ｒｍ ，坯料最终选定为 ￣４ ｍｍ。 ４２７ ａ １０
５ １ｃ ３ ２ ｍ２
，
打击 力计 算公式 Ｆ＝ （７５～ ８ ｋ ， ｊ １． ２ ） Ａ ｝
取 １１ 则 打击力 Ｆ＝ ０２６ ６６０ Ｎ ．， １２５ ～１３ １ｋ 。
囵 ｚ 堡 筮
ｗｗｗ． ￣ｉｉｔ ｃ ｒ ． ｍａ ｎｓ ． ｏ ∞ ｎ
、＼
一，
、＼
外观质量） ，因此 ，其成形也是辊 锻工艺 中的难点 问题 。 其成 形质 量 的好 坏是 整个 产 品是 否 开发 成 功 的关 键 所
用 ３ Ｚ＋１Ｔ 模 锻 可 行 ，但 由 于 产 品 脱 碳 要 求 ≤ Ｔ ６Ｍ
０ ５ ｍｍ，锻件错 移 ≤１５ ．ｌ ．ｍｍ。因此 ，该 方案 既 无 法满
（） 自由锻 出坯 ，１Ｔ １ ６ Ｍ锤整体成形。 （）电加热一辊锻机出坯一压力 机整 体成形专用 生 ２
基于Deform-3D的汽车摆臂辊锻制坯模拟优化研究
基于Deform-3D的汽车摆臂辊锻制坯模拟优化研究赵翔;李萍【摘要】分析了某汽车摆臂的结构,提出用铝合金棒料进行三道次辊锻制坯的工艺,采用Deform-3D软件对其辊锻制坯过程进行有限元模拟研究,用正交试验的方法对坯料温度、辊锻模预热温度和辊锻模转速的参数组合进行了优化,为此种类型摆臂的开发、设备的选择提供了理论依据.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2013(005)001【总页数】4页(P29-32)【关键词】摆臂;辊锻制坯;数值模拟;Deform-3D【作者】赵翔;李萍【作者单位】安徽工程大学现代教育技术中心,安徽芜湖241000;合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009;合肥工业大学材料科学与工程学院,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TG316汽车摆臂通过球形铰链或衬套把车轮与车身进行弹性连接，是汽车悬架系统中非常重要的导向和传力元件。
由于结构比较复杂，铝合金汽车摆臂锻件多采用自由锻制坯，存在劳动条件差、生产效率低和废品率高等缺点，很难满足大规模生产的需求。
由于辊锻工艺具有生产效率高、省力和劳动环境好等优点，因而不少生产商和研究者将汽车摆臂制坯工艺改进的目光投射到了辊锻工艺上。
1 汽车摆臂的结构特点及工艺分析如图1所示，汽车摆臂件具有弯曲轴线的非对称工字型截面，腹板较薄，类似最长边被弯曲的三角形[1]，材料为6061铝合金。
左端和中部各有一圆柱形凸台，横截面最大部分位于锻件中部凸台处，最小部分位于锻件右柄。
三角形的2条短边长分别约为360 mm和335 mm，锻件最大跨度约为560 mm，中间凸台高约为45 mm。
该件尺寸较大，属于扁平件，其工艺流程为:下料—中频感应加热—辊锻制坯—弯曲—压平—开式模锻—切边。
计算毛坯如图2所示。
图1 汽车摆臂锻件Fig.1 Automobile swing arm forging diagram图2 计算毛坯Fig.2 Preform configuration drawing原始棒料的直径按公式(1)确定[2]:式中:F0=1.1 ×Fmax，Fmax为最大截面积。
基于UG辊锻模具参数化设计与数值模拟开题报告
一、课题来源及研究目的和意义1.1课题来源辊锻作为近几十年将纵向轧制引入锻造业并经不断发展形成锻造新工艺，由于其具有高效、节材及锻件制品精度高、模具寿命长、小设备成形大工件，且相对设备投资少等特点，越来越受到人们的重视。
特别是随着近几年我国制造业的迅速发展，辊锻技术的应用也越来越普遍。
它广泛地用在交通运输机械、农业机械、航空航天器等零件的成型与制坯工序中，尤其汽车前轴、连杆、发动机叶片、铁锹及扳手等都普遍采用辊锻工艺。
[1]但是，由于辊锻变形过程复杂，模具设计计算繁琐，设计的准确率较低，往往一副模具的设计开发至少要2~ 3个月时间，传统的辊锻模设计方法只按照经验设计模具型槽，辊出的锻件常会出现几何缺陷，达不到图纸要求。
为此，必须根据辊出的热锻件上出现的形状缺陷反复修补模具，大大增加了辊锻调试工作量和费用这样就极大地限制了该工艺的应用。
由于其特殊的工艺过程和复杂的三维型腔形状，模具设计过程复杂，为了提高辊锻模具的设计效率，利用计算机辅助设计技术将设计过程参数化，在此同时，对辊锻变形过程做出合理有限元数值分析，就显得十分必要和紧迫。
[2]1.2课题目的本课题目的在于综合运用UG三维建模能力并结合DEFORM进行有限元分析辊锻变形过程中的变形及温度分布，在辊锻模具的设计中根据汽车前桥锻件的加工原理，开发了汽车前桥精制坯辊锻框架，在该框架的基础之上，前桥辊锻件和辊锻模参数化造型易于设计及修改，任何汽车前桥设计人员都能够方便的操作。
该系统对提高汽车前桥辊锻模具设的效率、缩短模具开发周期具有较强的实用价值，同时也为后期的辊锻模具制造和有限元模拟做好了强大的铺垫。
利用UG对辊锻件和辊锻模参数化设计建立数学模型为精确、合理地设计辊锻模型槽提供理论依据。
通过DEFORM进行有限元分析对其加以验证有限元法分析对材料变形进行详尽的描述，预测变形过程中可能出现的缺陷，从而在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产率和降低生产成本等方面显示出了巨大的优越性。
基于数值模拟技术的杠杆锻件成形工艺设计
基于数值模拟技术的杠杆锻件成形工艺设计一、引言杠杆锻件是一种重要的结构件，在航空、航天、汽车、机械等领域广泛应用。
其成形过程具有高度非线性和多物理场耦合特性，因此需要借助数值模拟技术进行成形工艺设计，以提高成形质量和效率。
二、数值模拟方法1. 有限元方法有限元方法是目前应用最广泛的数值模拟方法之一。
它将复杂的连续体分割成有限个小单元，在每个小单元内建立微分方程，通过求解这些微分方程得到整个系统的行为。
在杠杆锻件成形过程中，可以利用有限元方法对应力、变形、温度等参数进行计算。
2. 计算流体力学方法计算流体力学方法主要用于研究流体在复杂几何结构中的流动和传热问题。
在杠杆锻件成形过程中，可以利用计算流体力学方法对金属流动状态进行模拟，以确定最佳的锻造参数。
3. 计算机辅助工程技术计算机辅助工程技术包括CAD、CAM、CAE等多种软件系统。
其中CAD可以用于绘制杠杆锻件的三维模型，CAM可以生成数控加工程序，CAE可以进行有限元分析和计算流体力学模拟。
三、杠杆锻件成形工艺设计1. 材料选择杠杆锻件通常采用高强度合金钢或不锈钢等金属材料。
在进行成形工艺设计时，需要考虑材料的力学性能、热物性能等因素。
2. 模具设计模具是影响成形质量的重要因素之一。
在进行模具设计时，需要考虑模具的几何结构、温度分布、表面粗糙度等因素。
3. 锻造参数确定锻造参数包括温度、应变速率、应变量等因素。
在进行成形工艺设计时，需要通过数值模拟方法确定最佳的锻造参数组合，以保证成形质量和效率。
4. 工艺优化通过数值模拟方法对不同的工艺方案进行比较分析，可以找到最优的工艺方案。
同时还可以对各个环节进行优化，以提高整个生产过程的效率和质量。
四、数值模拟案例分析以某航空发动机零部件为例，采用有限元方法和计算流体力学方法进行数值模拟，得到了最佳的成形工艺方案。
在锻造过程中，保证了零部件的尺寸精度和表面质量，同时减少了成本和生产周期。
五、结论基于数值模拟技术的杠杆锻件成形工艺设计可以有效提高成形质量和效率。
汽车轮毂锻造过程中的数值模拟优化
汽车轮毂锻造过程中的数值模拟优化随着科学技术的快速发展以及汽车工业的不断壮大，人们对于汽车的性能以及品质要求也越来越高。
作为汽车重要组成部分的轮毂，其质量和性能显得尤为重要。
为了提高轮毂的强度和硬度，轮毂锻造工艺也呈现出了不断发展和创新的趋势。
而数值模拟技术的引入，更是让轮毂锻造工艺的优化更加高效便捷。
一、轮毂锻造工艺的现状轮毂锻造是指将金属坯料在热态下加压变形成型的一种铸造方法，其方法包括铸造、锻造、旋压等多种工艺，其中轮毂锻造也是较常采用的一种方法。
目前，国内轮毂锻造工艺在优化方面尚存在多种不足之处。
比如，有些轮毂锻造工艺存在轮毂成形难度大，生产效率低，生产成本高等问题。
这其中最大的问题可能是轮毂锻造工艺难度较大。
因为轮毂造型复杂，有很多的棱角和边角，尤其是镶嵌钢圈的轮毂更是难度大，需要一定的锻造技术支持。
而且，轮毂成形后的质量也很难保证，尤其是在中低档轮毂锻造过程中出现脱皮、气孔、内部裂纹等问题，从而降低了铸造的质量。
二、数值模拟技术分析针对目前轮毂锻造生产中出现的一系列问题，通过数值模拟技术进行轮毂锻造工艺的优化，就成为了当前较为主要的趋势。
数值模拟技术是一种基于数学模型和计算机仿真技术的工程计算方法。
对于轮毂锻造工艺而言，数值模拟技术可以通过旋转能量处理、大变形、结构和参数优化等方式减少材料损失，提高生产效率，优化轮毂锻造工艺。
首先，数值模拟技术可以在成型前通过软件对于轮毂的设计进行模拟，对于可行性进行评估，同时能够依据材料的物性参数以及材料力学特性对于轮毂的外形结构进行优化，进一步提高了轮毂锻造的质量和效率。
其次，数值模拟技术可以通过准确且高精度的计算方法来预测轮毂成形后的内部结构和性能，从而有助于确定各种参数和材料特性，优化设备运行过程，并且能够在真实制造之前确保产品质量和性能。
三、数值模拟技术在轮毂锻造中的应用通过数值模拟技术，可以对于轮毂锻造中的各个环节进行优化，优化性能的同时还可以提高生产效率和质量。
推荐-CAD的汽车半轴模锻生产线三维数字建模和运动仿真 精品
基于CAD的汽车半轴模锻生产线三维数字建模和运动仿真1 绪论1．1 选题背景目前汽车半轴模锻生产线存在的问题是：工人劳动强度大；生产过程不连续，生产流程无序；工作环境存在着安全隐患；产量不能稳定；故需要对汽车半轴模锻生产线进行设计和改造。
目前，国内外很多科研单位和企业都已经开始着手从事小型自动生产线的研究，并已经取得了一些研究成果，如物流运输类小型自动生产线、装箱类小型自动生产线等。
但是，这些所谓的小型自动生产线基本上只能完成一个工序的动作，无法完整地实现机械加工过程这样复杂的连续性动作，与工程实训的实际需要有很大的差距[1,2]。
因此，研究并开发出一套针对汽车半轴模锻加工过程、融合各种工种和工序的自动生产线是非常重要的。
1．2 汽车半轴模锻自动生产线技术综述1.2.1 汽车半轴模锻自动化生产技术现状我国对汽车半轴制造的研究开展的较晚，还有许多问题需要探讨。
国内半轴自动制造生产线技术比较落后，生产加工环境恶劣，生产效率比较低，环境污染情况比较严重。
大多数生产厂家还没有实现生产的自动化，如图1.1~1.2所示是某汽车半轴制造工厂车间的实际作业情况，从图中可以看出该厂待加工零件和已加工零件随意摆放，严重影响生产环境和效率，在非自动化的生产车间里，工件的运输完全依靠工人，劳动强度大，生产效率地下。
(a) 零件摆放情况(b) 工人工作环境图1.1 生产车间现状图在汽车半轴生产车间生产环境恶劣，设备破旧，通风系统不完善，工作过程完全出于人工操作，如图1.2所示。
(a) 摆(b) 压图1.2 半轴加工设备1.2.2 汽车半轴模锻自动化生产技术发展趋势随着工业生产和科学技术的发展变化，自动化生产技术也发生着阶段性变化。
早期的自动化生产是指用输送机和加工设备等机器代替人的体力劳动即机械化。
后来，由于生产的发展，机械设备的增多，人们控制机器设备的任务日益加重[3]。
为了减轻控制机器设备的负担，人们研制出用自动调节器去控制机器和生产过程，这时把利用反馈技术对机器设备进行自动控制称为自动化[4]。
汽车控制臂辊锻制坯开式模锻成形工艺研究
Ｂ— Ｂ Ｃ — Ｃ Ｄ — Ｄ
（） 道 次坯 毛尺 寸 ａ一
通过 三维 造 型 软件 对 汽 车摆 臂 实体 建 模 ，可 得 其体 积 ＝１７ ５０ １ １８ ｍ ，故坯 料 的长度 Ｌ＝ ６ ０ ． ０ ２ ｍ
（５ ２ ０～４ ０Ｃ） ８ ￣ ，初 始 温 度 为 ４ ０Ｃ。模 具 材 料 选 为 ０￣ Ａ Ｓ— １ ，将模 具 视 为 刚体 ，不 发 生 弹 塑 性 变 形 。 ＩＩ ３ Ｈ一
（ ）二 道次 辊锻 ｂ
图４ 辊锻件温度场分 布
参 。 婺翌 磊 工 …
翥 ４ 荔 ５
锻 压
确定辊锻 道次 主要 依 据 金 属 伸 长率 的大 小 及 锻 件 成
形 的难易 程度 。辊锻 道次 可按下 式确定 ：
Ｚ ＝ｌ Ａ ｌ Ｂ ｇ ／ｇ
式中
４ —总 伸 长 系 数 ，Ａ ＝ ／ ＝５ ３ ．／ ０ — Ｆ ６ ７５９０
＝
得 的锻 件 温度 分 布 ，经 一 道 次 辊 锻 变 形 后 ，温 度 变 为 ２ ９～３ ２Ｃ。其 中最 高温 度 出现 在锻 件 中部 ，这 ５ ４￣
６ ３； ．
Ｂ —平 均伸 长系数 ，取 １５—２ ５ — ． ．。 本 例选 用 闭式 辊 锻 ，原始 坯 料 在 轴 向有 较 大 的 伸长率 ，故 曰取较 大 值 ２ ５，代 人 上式 计 算 得 ：Ｚ＝ ． ２ ０ 。考 虑到 辊 锻 过 程 中 ，坯 料 的变 形 较 为 简 单 及 ．１ 简化工 艺过程 等 因素 ，ｚ圆整 取 为 ２ 。将 辊 锻 制坯 分 为两道 次 ，根 据辊 锻 压 下 量 和 伸 长 量 合 理 分 配 ，第
汽车前轴辊锻成形工艺分析
汽车前轴辊锻成形工艺分析作者：秦润庚廖德侃来源：《科学与财富》2019年第20期摘要：前轴对于汽车底盘系统来说是非常重要的部分，本篇文章以汽车的前轴结构状态为依据，对辊锻工业中出現的问题进行了分析和总结，主要是对它的特点和类型的阐述，这也确保了前轴精密制坯公益能够得到有效掌握，并起到了重要的推动作用。
关键词：前轴；汽车底盘；辊锻工艺汽车前轴锻造工艺在没有改进之前主要是使用5t模锻锤或者10t、16t模锻锤辊工艺。
这个工艺存在很多弊端，比如因为劳动条件差、加热火次比较多、模具寿命低、锻造质量差、废品率高、成本高等不利因素，对其进行相应的改进是很有必要的【1】。
相当于第1种来说，第2种的锻造工艺更加先进，引进了国外先进的前轴毛坯生产技术和设备，形成一套完整的辊锻制坯工艺流程，包括弯曲、预锻、精密辊锻成形、切边、热校正，具有自动化程度高，生产质量和效率优良的特点，但是对于投入成本也是比较高的。
其次是第3种工艺，主要采用了辊锻制坯，并使用摩擦压力机进行整体模锻成型，加强了对程控机械手的使用，提高了自动化的生产效率，降低了工人的生产成本，是每个制造出来的锻件都能够精确无误。
这项工艺的投资成本远远高于模锻成形工艺生产线的投资成本【2】。
本篇文章主要是对第4种轴锻成形工艺进行具体的分析和阐述，使用大型辊锻机制造出展直的辊轧件，再通过整形、切边、定长弯曲、热校正使锻件进行成型。
这项工艺使得设备投资减少，降低了模具的使用成本，提高了模具加工的生产效率和锻件的质量。
1 汽车前轴的结构特点及工艺分析1.1 汽车前轴的结构特点汽车前轴主要是采用弯曲轴线的工字形截面，能够锻造出细长类锻件。
具有截面变化大，腹板较薄，筋条窄而深的特点。
如下图所示。
图1 某汽车前轴零件1.2 汽车前轴辊锻工艺分析汽车前轴的工艺主要是利用辊锻机对金属进行分配，达到锻件图上对工字截面筋的目标要求。
最重要的工序就是辊锻机上进行制坯、预成型、终成形辊锻的三次辊轧，第一道是制坯辊锻，主要是对金属体积进行合理分配和解决金属分配中出现的问题，由此来保证托板部位的宽度。
某重型卡车前轴精密辊锻工艺设计与优化
10.16787/ki.1001-2168.dmi.2021.03.011
Process design and optimization of precision roll forging on
heavy truck front axle
WANG Xing1, LIU Ning1, PAN Qing-chen1, ZHU Teng2, CHEN Wen-lin1
(1.School of Materials Science and Engineering, Hefei University of Technology, Hefei,
Anhui 230009, China; 2.Hefei Automobile Forging Co., Ltd., Hefei, Anhui 230031, China)
2
前轴精密辊锻-整体模锻有限元模型的建立
建立的前轴精密辊锻-整体模锻有限元模型如
图 3、
图 4 所示。为保证有限元分析模型分析结果的
准确性，
模具温度、始锻温度、辊锻机转速等设置都
与实际生产一致。模具设为刚性体 ，初始温度为
250 ℃。坯料为 42CrMo，初始温度为 1 150 ℃。采
用纯剪切摩擦模型 ，摩擦因数取 0.6
锻工艺与模具 CAD[J]. 锻压技术,2002(6):1-3.
[6] 张
黎,文
琍,夏江梅 . 某重卡前轴工字梁辊锻成形工
艺设计及优化[J]. 锻压技术,2012,37(2):160-162.
[7] 李朝亮,陈文琳,曹
谦,等 . 基于负公差设计的卡车前轴
成形工艺改进[J]. 塑性工程学报,2019,26(6):30-35.
Abstract: According to the characteristics and technical requirements of the front axle of heavy
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
２．２ ＮＢ—ＩｏＴ 技术在智能水表领域的应用
智能水表采用了专门的微处理器、旋转扫描接口以及 芯片。其中，智能水表使用的芯片非常专业，它具有很多 的优点，例如，静态功耗低、可以测量的范围大、精度高、 非常稳定以及机体一致性好。即使是非常小的电流，也能 保证较高的精度，并且不受杂质和水锈等影响。它采用的 叶轮额外附加了金属薄膜，当叶轮在液体中旋转时，传感 器能够把动能转化为电信号，电信号可以传输出来，经过 进一步的计算转化成我们需要的信息，例如，液体流速和 流量等。另外，人工可以对机器进行自定义设置，机器内 的定时状态机可以定时监测到信号。最后，处理器能够进 一步处理采集到的数据，经过加密操作后按照通信协议保 存到数据库中，再通过 NB—IoT 通信模传出。
参考文献 [1] 刘虎平 .NB-IoT 技术在物联网智能水表领域的应用 [J]. 中国新技术新产品，2019(11):10-11. [2] 姚美菱，吴蓬勃，曲文敬，等 . 基于 NB-IoT 的智能水 表的探讨 [J]. 电信工程技术与标准化，2018，31(6):32-35. [3] 李诺 .NB-IoT 技术在智能水表领域的应用研究 [J]. 中国 新通信，2018，20(5):123-125.
智能水表一般使用锂亚硫酰氯电池供电，通常 8.5 Ah 容量的电池可以工作 8~10 年左右。智能水表的主控 MCU 在最低的功率下运行时功耗为 5 μA 左右，它是由 LCD 驱 动、保护掉电装置和实时监控器等智能装置组成的，它的 接口资源非常多，性价比也很高。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术汽车前轴高温锻件是汽车制造中重要的零部件之一，其质量的好坏直接影响着汽车的安全性和性能。
为了确保前轴高温锻件的质量，需要进行三维测量检测。
本文将介绍汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术的原理、方法和应用。
一、汽车前轴高温锻件的重要性汽车前轴高温锻件是汽车前轴的主要支撑部件，负责承受车身和行驶过程中的各种力的作用。
汽车前轴高温锻件的质量直接关系到汽车的操控稳定性、行驶安全性和寿命。
对汽车前轴高温锻件进行质量检测是非常重要的。
二、汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术的原理汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术是利用三维测量仪器对前轴高温锻件的尺寸、形状和表面质量进行检测。
其原理是通过激光干涉或光学投影仪将汽车前轴高温锻件的表面获取的三维点云数据，然后利用计算机进行点云数据的处理和分析，得到汽车前轴高温锻件的尺寸和形状数据。
四、汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术的应用汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术在汽车制造中有广泛的应用，具体应用如下：1.质量控制：通过对汽车前轴高温锻件进行三维测量检测，可以及时发现并修正前轴高温锻件的制造缺陷，提高前轴高温锻件的质量。
2.装配配对：通过对汽车前轴高温锻件进行三维测量检测，可以准确地确定前轴高温锻件的尺寸和形状数据，从而实现与其他汽车零部件的配对装配。
3.故障诊断：通过对汽车前轴高温锻件进行三维测量检测，可以及时发现前轴高温锻件的尺寸和形状偏差，从而及时诊断前轴高温锻件的故障，并采取相应的措施进行修复。
4.性能改进：通过对汽车前轴高温锻件进行三维测量检测，可以分析前轴高温锻件的形状和尺寸数据，从而进行相关的性能改进设计。
五、总结汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术是汽车制造中不可缺少的一项技术。
通过对汽车前轴高温锻件的三维测量检测，可以提高制造效率，改善产品质量，降低生产成本，为汽车制造业的可持续发展提供有力支撑。
随着科学技术的不断进步和发展，汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术将不断改进和完善，为汽车制造业的发展带来更大的推动力。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术汽车前轴高温锻件是汽车制造中重要的零部件之一，其质量对车辆性能和安全性起着至关重要的作用。
为了确保汽车前轴高温锻件的质量，需要进行精确的三维测量检测。
汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术是应用于汽车制造行业的一项关键技术，它能够精确地检测锻件的尺寸、形状和位置等关键参数。
通过三维测量检测技术，可以及时发现并修复锻件的缺陷，提高汽车前轴的质量和性能。
1. 三维扫描技术：利用激光扫描仪或光学测量仪对汽车前轴高温锻件进行三维扫描，获取其表面的三维坐标数据。
通过三维扫描技术，可以快速获取大量的测量数据，并且可以实现对不同形状的锻件进行准确的测量。
2. 数据处理技术：通过对三维扫描数据的处理，可以对汽车前轴高温锻件的尺寸、形状和位置等参数进行测量和分析。
数据处理技术可以实现对测量数据的清洗、滤波、配准等操作，从而消除噪声和误差，提高测量精度。
3. 精度评定技术：对于汽车前轴高温锻件的三维测量检测技术而言，其精度评定是非常重要的。
通过精度评定技术，可以对测量结果的精度进行评估，以确定测量结果的可靠性和准确性。
精度评定技术可以帮助制定合理的测量方案，提高测量结果的可信度。
4. 自动化控制技术：汽车前轴高温锻件的三维测量检测过程需要进行多次测量和数据处理，因此需要实现自动化控制技术。
自动化控制技术可以实现对三维测量设备的自动寻标和自动计算，减少人为因素对测量结果的影响，提高测量效率和精度。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术的应用可以提高汽车前轴的质量和性能，并且能够减少人工操作和测量时间，提高生产效率和经济效益。
随着科技的不断进步，这项技术在汽车制造行业的应用前景将非常广阔，并且将对汽车制造领域产生积极影响。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术随着汽车工业不断发展，高品质汽车零部件的制造要求也越来越高。
汽车前轴高温锻件作为汽车的基本安全保障之一，其质量更是关乎着车辆行驶的安全性。
传统的汽车前轴高温锻件质量检测通常依靠人工操作，效率低下且存在误差。
而随着计算机视觉技术的不断发展，三维测量检测技术被运用到了汽车前轴高温锻件的质量检测中，并且实现了自动化操作。
一、工作原理汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术利用计算机视觉技术和机器人自动化技术相结合，通过传感器和相机等设备对汽车前轴高温锻件进行测量和检测。
具体工作流程如下：首先，将汽车前轴高温锻件在加热炉中进行高温处理，然后通过机器人自动化系统将高温锻件转移到三维测量检测区域。
接下来，利用三维相机对高温锻件进行三维扫描，提取轮廓和曲面等特征信息，再将测量得到的特征信息与CAD模型进行对比分析，最终确定高温锻件的尺寸误差和形状符合度等相关指标是否达标。
二、测量方法汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术主要采用非接触式三维测量技术。
这种测量方法不仅能够获得高精度的三维曲面数据，而且能够实现全自动操作，提高了测量效率和数据准确性。
在高温锻件测量时，传统的接触式测量方法不能满足要求。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术常用的三维相机主要包括结构光扫描仪、激光扫描仪和TOF相机等。
其中，结构光扫描仪通过产生一系列成对的结构光来测量物体表面的三维形状；激光扫描仪则通过激光束扫描物体表面，并利用激光测距原理来获取三维坐标数据；TOF相机则是通过捕获目标表面反射回来的光线和TOF（Time of Flight）原理来实现三维测量。
三、优点汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术相比传统的人工操作方法有很多优点。
首先，该技术能够大大提高测量精度和效率，不仅可以实现精确的尺寸和形状测量，而且还能够对更细微的表面特征进行检测；其次，自动化操作降低了人工操作的误差和生产成本，同时也能够提高生产线的稳定性和安全性；最后，该技术具备很强的通用性和扩展性，能够适用于不同种类和规格的高温锻件的质量检测。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术随着汽车行业的不断发展，对汽车的安全性和可靠性的要求越来越高，对于汽车零部件的质量要求也越来越高，特别是对于一些关键零部件的质量要求更是严格。
汽车前轴高温锻件作为汽车前轮悬挂系统的主要组成部分，直接影响到汽车的操控性、稳定性和安全性。
因此，对其进行检测和检验的工作显得尤为重要。
汽车前轴高温锻件的质量受到原材料、锻造工艺、热处理工艺等多种因素的影响，其内部存在一定的缺陷，如孔洞、夹杂、裂纹等，这些缺陷往往会导致前轴高温锻件的强度、韧性和耐久性等性能下降，直接影响到汽车的使用寿命和安全性。
因此，必须对其进行全面、准确的检测，及时发现并排除缺陷，确保其质量合格，保障汽车的安全性和可靠性。
传统的汽车前轴高温锻件检测方法主要采用目视检测、X射线检测、超声波检测、磁粉检测等传统无损检测方法，这些方法虽然精度较高，但存在一定程度的误差和漏检。
而且，采用这些传统的检测方法，需要人工操作，工作效率低下，成本较高，不适应现代企业的高效、自动化生产的要求。
近年来，随着计算机视觉、三维成像、数字化制造等新技术的应用和发展，以机器视觉和三维测量为主的自动化测量检测技术逐渐成为本领域的发展趋势。
采用自动化测量检测技术可大大提高测量效率和准确性，降低成本，提升产品质量。
针对汽车前轴高温锻件的自动化三维测量检测技术，主要采用激光扫描仪进行三维测量，对前轴高温锻件的内部和外部缺陷进行全面、准确的识别和检测。
具体流程如下：第一步，将汽车前轴高温锻件放置在测量平台上，根据测量任务要求，选择适当的激光扫描仪进行测量。
设置扫描仪的扫描区域和分辨率等参数。
第二步，打开激光扫描仪，开始对前轴高温锻件进行三维扫描。
扫描过程中，激光扫描仪会自动记录下前轴高温锻件的每个点的坐标位置和颜色信息，生成三维点云数据，并将其存储在计算机中。
第三步，利用三维重构软件对测量得到的三维点云数据进行处理，恢复出汽车前轴高温锻件的三维模型。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
为了提高汽车前轴高温锻件的质量和生产效率，必须采用先进的检测技术和自动化生
产设备。
三维测量技术是生产过程中的重要环节之一，可以实现快速、准确地对前轴高温
锻件的尺寸和形状进行检测，避免因生产过程中的误差而导致的质量问题。
三维测量技术利用光学、激光、机械等各种手段对物体进行非接触式测量，实现高效、精确、可重复的物理测量，成为工业生产中不可或缺的技术手段。
第一步，采用自动化设备对前轴高温锻件进行加工和成型。
这包括温度控制、模具设
计和生产流程控制等环节，通过自动化设备的控制可以保证生产的稳定性和质量的可控
性。
第二步，利用三维测量仪器对前轴高温锻件进行测量。
三维测量仪器可以选择激光干
涉仪、光学扫描仪、可编程测量臂等多种测量设备进行测量，直观地显示前轴高温锻件的
尺寸和形状数据，有利于精细化管理。
第三步，对测量数据进行分析处理。
将测量数据导入计算机，通过专业的软件进行数
据分析和处理，包括数据比对、尺寸分析、形状分析等环节，以确认前轴高温锻件的质量
和准确度。
第四步，对检测数据进行报告生成。
自动化设备在检测时实时生成检测报告，将数据
转化为图表和报告形式，以便管理人员更好地了解生产质量和进度情况。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术的好处在于提高了生产效率和质量稳定性，同时降低了生产成本和人工负担。
该技术可以有效地减少生产过程中的误差和事故风险，
确保产品的可靠性和品质满足客户需求。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术是在汽车制造过程中检测和量测汽车前轴高温锻件的一种技术。
该技术利用三维测量仪器和自动化系统，对汽车前轴高温锻件的尺寸、形状和位置进行测量和检测，从而确保零件的质量和性能。
汽车前轴高温锻件是汽车前轴的关键组成部分，是承受车辆载重和传递动力的重要零件。
为了确保前轴高温锻件的质量和性能，需要对其进行精确的测量和检测。
传统的测量方法通常需要人工操作，操作过程中存在误差和不确定性，并且不能满足大规模生产的要求。
开发一种自动化的三维测量检测技术就显得尤为重要。
1. 三维测量仪器的选择：根据前轴高温锻件的形状和尺寸要求，选择适合的三维测量仪器。
常用的测量仪器包括激光测量仪、光学扫描仪等。
2. 自动化系统的设计：设计自动化系统，实现对三维测量仪器的自动操控和数据采集。
通过编程和控制算法，能够自动完成测量和检测的全过程。
3. 三维测量和数据处理算法：开发适应前轴高温锻件特点的三维测量和数据处理算法，能够准确地测量出零件的尺寸、形状和位置信息，并对测量数据进行处理和分析。
4. 系统的可视化和报告生成：将测量结果以图形或报告的形式呈现，能够直观地展示前轴高温锻件的质量和性能，并提供分析和评估的依据。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术的应用可以大大提高汽车制造过程中的生产效率和质量控制能力。
它能够实现对高温锻件的精确测量和检测，减少人为误差和不确定性，提高测量的准确度和稳定性。
自动化的测量和检测过程能够节约人力成本，并减少生产周期。
该技术在汽车制造行业具有广阔的应用前景。
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术
汽车前轴高温锻件自动化三维测量检测技术汽车是现代化社会中不可或缺的交通工具，其中汽车前轴作为连接车轮和车身的重要部件，其安全性和质量直接关系到驾驶员和乘客的生命安全。
随着汽车工业的不断发展和技术不断更新，汽车前轴的工艺制造水平也在不断提高。
其中，高温锻件成为了制造汽车前轴的主流工艺。
然而，高温锻件的自动化生产过程中，由于生产工艺的复杂性以及零件本身的尺寸复杂多变，导致传统的检测定位方法难以满足精度要求。
因此，如何实现汽车前轴高温锻件的精确定位和自动化的三维测量检测成为了汽车制造业的研究热点和挑战。
目前，针对汽车前轴高温锻件的自动化三维测量检测技术主要采用了视觉测量、激光测量和光电测量三种方法。
其中，视觉测量是最为常用的一种方法。
视觉测量技术采用相机进行拍照，再通过图像处理算法实现对汽车前轴高温锻件的三维测量，具有测量速度快、精度高、操作简单等优点。
但是，由于高温锻件的表面质量不稳定，容易产生反光和光斑，影响视觉测量的精度。
为此，需要对视觉测量系统进行优化和改进，以提高其精度和稳定性。
激光测量是另一种常用的测量方法，它主要采用激光干涉仪进行测量，可以实现对汽车前轴高温锻件的形状、尺寸和位置等参数的精确测量。
激光测量不受汽车前轴表面光滑度的限制，可以实现高精度测量，而且操作简单、效率高。
但是，激光测量的精度受测量距离和反射率等因素的影响，需要进行多点校正和数据补偿等操作，使其更加精确。
光电测量是一种新兴的测量方法，它主要采用高速光电传感器对汽车前轴高温锻件进行测量，可以实时获取其形状、尺寸和位置等参数。
光电测量具有测量速度快、精度高、有利于实现全自动化等优点，但是由于其测量原理较为复杂，数据处理和算法难度较大，还需要进行更为深入的研究和开发。
除了上述主要的测量方法之外，还可将传感器技术和机器视觉技术相结合，使其更加精确和稳定。
例如，可以采用双目视觉系统进行测量，借助三维图像配准算法对数据进行融合，增加测量的精确度。
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２有限元模型的建立
辊锻成形技术是轧钢与锻造两种变形 方式交叉融合 而产生
具有鲜 明的特点 ， 它将轧钢常用 的定常孔型改变成沿 效、 精密、 清洁成形技术 ， 是先进制造技术的重要组成部分 是锻 的新技术 ， ， 使成形范围大大扩展 ， 也使变形 造行业应用最广的回转塑性加工技术 。 但要开发一种复杂零件的 轧辊周 向不断变化的辊锻型槽 ， 状 态 复杂 化 。 为 了更好 地 把握 辊 锻 变形 的特 点 和规 律 ， 到辊 锻 得 辊锻成形工艺 ， 仍需相当长的设计与调试周期 。这是 由于对成形 完成辊锻变形的三维模拟 ， 取整个 工件为 规律的认识仍处于经验阶段 ， 已有的轧制方面的研究成果只能提 成形过程的真实描述 ， 如图 １ 所示 ， 某型号前轴终成形辊锻件图。 供 方 向性 指导 ， 法提 供 较精 确 的计 算 方法 与 计算 结 果 。 复杂 轮 研究对象 ， 无
３１坯料 的变 形 过程 ．
度 场 。从 图 ４温 度 场 分带 情况 可 以得 出 以下 结 论 ： 轴 在 辊 锻 过 前 利用 Ｄ Ｆ Ｒ 一 Ｄ模 拟 软 件 ，对 汽 车 前 轴 精 制 坯 辊 锻 成 形 程 中 ， ＥＯ Ｍ３ 工件纵向和横 向的温度分布都是不均匀的 ， 辊锻过程中变 过程进行 了三维热力耦合有 限元模拟计算 ， 如图 ２ 示 ， 所 坯料第 形 复 杂 的部 位 温度 较 高 ， 高达 到 １４ ￣ ， 原 始 温 度 １０ ￣升 最 ２ ０Ｃ 较 ２０Ｃ
截面左右形状对称 ， 上下起伏变化较大 ， 因此成形工艺模拟
轧 ５ 流动规律、 成形机理、 内部应力应变场及流动速度场等， 可望得到 必须 按 三维 有 限元 问题进 行 。 件 材料 ４ ＃钢材 料 的 流动应 力 是 应变 和 应变 速率 的函 数 。 即 较满意的解决 。文献口中应用模 拟技术 ， ， 研究了管材斜轧中前张 轧 制温 度 、
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关键词： 辊锻制坯； 前轴； 热力耦合； 有限元模拟 ｉ 【ｂｔ ｃ Ｂａ — ａｎ ｌｏ ｉ ｐｏ ｓｉ ｉｕｔ ｆ ｔ ｏｖｆ ｎａｅ ｓｇ ｈ ｍ 一 ； Ａ ｓａｔ ｌｋｍｋ ｇｏｆｒｎ ｒ ｅ ｍｌｅ ｏａ ｏ ｔｅｒ ｔｘ ，ｉ ｔｒｏ ｒ 】 ｎ ｉ ｒｌ ｇ ｇ ｃ ｓｓ ｓ ａｄ ｒｕｍ ｉ ｏ ｌｕｎ ｅ
（＝ ｓｓ ） ｒ ，，
力与摩擦力对咬入 的作用及接触面产生过剩变形 的机理及非定
常工具与工件间塑性接触面的描述等问题。 在辊锻 Ｃ Ｄ研究上 ， 式 中： 一应力； —应变 ； ・ Ａ ｏ ｒ ８ ｓ —应变速率 ； ＿ Ｌ 车 件温度。
★来稿 日期 ：０９ １ — ２ ２０ — ０ １
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？ Ｋｅ ｏ ｄ ： ｒｎ ｘｅＲｏｌｏ ｇｎ ｅｆｒ ｎ ； ｈ ｒ ｌｃ ｕ ｌ ； Ｅ ｓ ｌｔ ｎ ｙｗ ｒ ｓＦ ｏ ｔ ｌ； ｌｆｒ ｉｇｐ ｒｏｍｉｇ Ｔ ｅｍａ－ ｏ ｐｅ Ｆ Ｍ ｍｕａｉ ａ ｄ ｉ ｏ
共 ２ ７ 个 节 点 ，９４ ２ 单 元 ，模 具共 ２３ ６ 节 点 ， ５ ２０ ４ ９ ８个 个 ０ ７０ ５个 单 元 ， 件 的 温度 变 化受 工 件 材 料性 能 、 力 学 性 能 的 影 响 ； 工 工 热 加
（）制坯 辊 锻 应 变 场模 拟 图 ａ （ ）预 成形 辊 锻 应 变 场模 拟 图 ｂ
第８ 期
李如雄等： 汽车前轴制坯辊锻工艺分析与三维数值模拟
１３ １
采 用 表 面一 面 （Ｔ ） 库仑 摩擦 来 模 拟接 触 。 定 义 轧辊 表 表 Ｓ Ｓ和 面 为 目 面 ， 件表 面为 接触 面 ， 辊 和轧件 间 的摩擦 系数 ／ ０ 。 标 轧 轧 ｘ ． －４ －
３数值 模 拟结 果 分 析
廓辊锻件模具成形 曲面的设计仍然没有成熟的理论指导 ， 在工艺 调试过程中， 多次修改原始设计是不可避免的。
信息技术的发展 ， 数值模拟和物理模拟技术 的进步及不断出 现的大型商品化软件等 ，为开发新型工艺起 到了明显的促进作
图１ 前轴终成形辊锻件 图
用 。使过去几乎无法解决 的三维辊锻成形复杂变形问题 ， 如材料
和材料组织 胜能变化目 采用商品化软件 Ｄ ￣ｒ －Ｄ， 。 ｅ ｍ ３ 建立了前轴制
对前轴制坯辊锻 、 预成形辊锻和 动系统 的重要零件之一 ；前轴不 同位置的截面形状变化较大 ， 基 坯辊锻的 维有 限元模拟模型 ， 终成形辊锻进行模拟仿真， 分析 了前轴精辊成形过程中各道次的 于汽车前轴结构本身这一复杂特点 ， 要选择精辊—模锻这一特殊 工艺， 使弹簧座之间的部位辊锻成型 ， 以减少模锻设备吨位 ， 这样
Ｊ ｇ ｅ ｈ ｎＣ ｒｍ ｃＩｓｔｔ，ｉｇ ｅｈ ｎ３ ３ ０ ， ｈｎ ）。 ｘ Ｔ ｒｉｅＢａｅＣ ． ｔ， ｘ ０ ３ Ｃ ｉａ ｉ Ｄ Ｚ ｅ ｅａ ｉ ｎ ｔｕｅＪｎｄ ｚｅ ３ ４ ３ Ｃ ｉａ （Ｗｕ ｉ ｕｂｎ ｌ ｏ Ｌｄ Ｗｕｉ １ ２ ，ｈｎ ） ｎ ｉ ｄ ２４
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中图分类 号 ： Ｈ１ 文 献标识 码 ： Ｔ ６ Ａ
１ 言 引
前轴是汽车上最大最重的锻件 ， 汽车中的承锻件 ， 也是 它通 过弹簧座和钢板弹簧相连承受车身载荷 ， 通过两端拳头部位和转
；
【 要】 摘 采用基于热力耦合的刚粘塑性有限 元法对汽车前轴制坯辊锻成形工艺 进行 了 模拟 ，分析 ｉ
？
÷ 了三道 次辊锻过程 中坯料 的金属 流动 、 温度 场、 具 受载情 况 ， 模 为进一 步 掌握前轴精 密制坯辊锻 成形机 ÷ 理、 制订合理 的工 艺参数 提供 了可靠的理论依 据。
？ ｍ ｃ ａ ｉ ｌｃ ｕ ｌｄ ｒ ｄ ｐａｔ ｎｔ ｅｅ ｅ ｔｍ ｔｏ．Ｔ ｅ ｍ ｔ ｏ ｒｃｓ，ｑ ｉ ｌｎ ｔ ｓ ａ ｄ ？ ｅｈ ｃ ｏｐｅ － ｌ ｉ ｆ ｉ ｌｍ ｎ ｅｈｄ ｈ ｅａ ｆ ｗ ｐ ｏｅｓｅ ｕｖ ｅ ｔｓ ｅｓ ｎ ｎ ａ ｓ ｃｉ ｅ ｌｌ ａ ｒ
条件 的变化 ， 如接触 面的摩擦 系数 、 速度等也对温度 的变化和分 布产生影 响。因此温度场计算模型确定如下 ： 分工件 内部 的变 部 形能和模具与工件之 间的摩擦 功将会转化为热能使工件升温 ， 同
时工 件 自由界 面 又通 过 热 辐射 和 ＿ 气 对流 散 热 ， 件 还 通 过 与 与空 工
前轴精制坯辊锻成形过程模 拟采 用基于热力耦 合的刚塑性
有 限 元法 。锻 件 材 料 为 钢 ， 始 坯料 尺 寸 为 中１５ ￣ ６ ｍｍ 的 原 ｍｍ ６ ０ １
圆柱体， 初始温度为 ｌ ０ ％。 ０ 模具 预热温度为 ３ ０ 将工件视为 ２ ０ ℃。 刚塑性体 。 模具假设为刚性体 。 其锻辊旋转速度为 ３ ｒ ｉ。 ０／ ｎ 坯料 ａ ｒ
３３坯 料 温 度 场分 析 ．
具与工件之问的剪摩擦因数取 ０ 模拟工步分为制坯辊锻， Ａ。 预成形
如图 ４所示 ， 分别是前轴精制坯辊锻成形过程中工件 的温度 辊锻 ，终 成形 辊 锻 （ 制坯 辊锻 后 锻 件进 入 预成 形 辊 锻 时需 要 翻转 场 变 化 情 况 ， ４ａ 为 制坯 辊 锻 阶段 上 件 的 温度 场 ， ４ ｂ 为 预 图 （） 图 （） ９。预成形辊锻后锻件进入终成形辊锻时不需要再翻转 ９ 。。 ０， ０） 成形 辊锻阶段］ 件温度场 ， ４ ｃ 为终成形辊锻阶段工件 的温 二 图 （）
机 械 设 计 与 制 造
１２ ｌ
Ｍａ ｈ ｎ ｒ Ｄｅ ｉｎ ｃ ｉｅｙ ｓｇ
＆
Ｍａ ｕｆｃ ｕ ｅ ｎ ａ ｔ ｒ
第 ８期 ２１ ０ ０年 ８月
文章编号 ：０ １ ３９ （０ ０ ０ — １２ ０ １０ — ９ ７ ２ １ ）８ ０ — ２ １
汽车前 轴制 坯辊锻 工 艺分析 与三 维数 值模 拟
ｓ ａ ｆ ｌ， ｍ ｅ ｔ ｅ ｅ ｄ ｏｄｓ ｔ ｌｎ ｅ ｒ ａａ ｚｄ Ｔｉｐｏｉ ｓ ｄｐ ｎａｌ ｔ ｏ ｔｉｉ ｄｔ ｐ ｒ ｕ ｌ ａ ａ ａ ｓｆｒ ｌｇｄ ｅ ｌ ｅ． ｈ ｒ ｄ Ⅱ ｅｅｄｂ ｅ－ ｉ ｒ ｎ ｅ ｅ ａ ｒｆ ｄ ｉ ｎ ｌ ｔｕ ｏ ｏｉ ｉａ ｙ ｎ ｓ ｖｅ ｅｈ
生产锻件的方法 ， 于连续局部变形 ， 属 工作过程平稳 、 快速 ， 设备 体积小 、 重量轻 ， 既适合大批生产又具有较大 的柔性 ， 是一种高 金属流动规律 、 应变等场变量的分布情况 ， 以及三道 次辊锻过程 为前轴精制坯辊锻工艺设计提供了理论依据。 辊锻成形在这一工艺中显得尤为重要。 辊锻成形是运用轧制方式 中模具的受载 睛况 ，
模具的接触面 向模具传热。结合现场条件 ， 轧件与环境 的对流换
热系 数取 为 ２ ｋ （ Ｋ）轧 件 与环 境 间 的辐 射换 热 系数 可 根 据 ０ Ｗ／ｍ ・ ， 辐射 定律 进 行 转换 ， 据常 用 材 料 的黑 度 值 ， 根 热辐 射 率 取 ０８ ， ． 模 ２