毕业论文---基于光棒毛坯的曲轴成型研究.doc

太原科技大学 毕 业 设 计（论 文） 题目：基于光棒毛坯的曲轴成型研究 目录 目录 II 摘要 V Abstract VI 第一章 绪论 1 1.1引言 1 1.2大型多拐曲轴锻件和锻造工艺介绍 1 1.2.1自由锻造法 1 1.2.2弯曲镦锻法 2 1.3研究的主要内容 4 第二章 成型工艺原理分析及有限元模拟依据和Deform软件介绍 5 2.1工艺运动原理分析 5 2.1.1 RR法运动分析 5 2.1.2 NRR法运动分析 5 2.1.3 NTR法运动分析 5 2.2有限元模拟理论依据 6 2.2.1塑性成型模拟分析方法分类 6 2.2.2刚塑性有限元法 7 2.3刚塑性有限元模拟软件Deform 7 2.3.1 Deform软件介绍 7 2.3.2 Deform软件的模块组成 7 第三章 曲轴弯曲镦锻成型工艺研究 9 3.1引言 9 3.2 12v140曲轴RR法工艺及模拟分析 9 3.2.1 12v140曲轴工艺分析 9 3.2.2 12v140成型模拟 9 3.3模拟结果分析 11 3.3.1金属流动分析 11 3.3.2塑性变形区和等效应变分析 13 3.3.3温度场分布 13 3.3.4模腔填充分析 14 第四章 NRR法的成型结论和曲轴成型工艺的新方法的引用 16 4.1基于光棒的NRR法成型 16 4.1.1 NRR法工艺分析 16 4.1.2 光棒的采用 17 4.1.3模具的选用 17 4.1.4运动关系 17 4.1.5模拟初始设定 17 4.2 NRR法成型过程 18 4.2.1金属流动分析 18 4.2.2等效应变分析 21 4.2.3模腔填充分析及原因分析 23 4.3 NRR法的工艺方案修改 24 4.3.1第一镦粗比和错锻角对成型的影响 25 4.3.2 对金属流动的影响 30 4.3.3摩擦系数的影响 31 4.4 12v240曲轴NRR法模拟总结和模具改进方案 33 4.4.1 模拟结论 32 4.4.2模具改进方案 33 第五章 新工艺条件下的模具改进及参数优化 34 5.1新的模具设计 34 5.2新模具条件下的数值模拟 35 5.2.1模拟初始条件设定 35 5.2.2工艺参数设定 35 5.3模拟结果分析 35 5.3.1模腔填充情况分析 35 5.3.2金属流动分析 38 5.3.3成型结果的三位视图 40 5.3.4等效应力应变分析 40 5.3.5锻造力的分析 41 第六章 结论 44 参考文献 45 致谢 46 附录：英文翻译 47  基于光棒毛坯的曲轴镦锻研究 摘要 大型曲轴是大型内燃机的关键部件之一，目前，大型曲轴采用的锻造工艺主要为自由锻造法和全纤维弯曲镦锻法，由于全纤维镦锻工艺使曲轴的疲劳强度大大提高，并且有效的减小了加工余量，提高尺寸精度所以曲轴弯曲镦锻成型技术的RR法和TR法现已经被国内外广泛应用。然而无论是RR法还是TR法由于工艺本身结构的限制无法根据金属填充情况优化弯曲镦锻的速度参数。现有的国内的技术仍采用阶梯形毛坯，这造成了曲轴的纤维仍有部分被切断的，材料利用率低，不能很好的满足国内对高品质曲轴的需求。因此，对曲轴全纤维镦锻技术进行研究分析具有重要意义。 采用deform软件对国内某厂现在使用过的RR法锻造工艺的成型缺陷进行评价分析 将现有的RR结构改变成NRR结构使得水平速度和竖直速度相互独立，同时采用预镦粗—错锻—终锻三步成型工艺对光棒坯料进行模拟填充分析。在多次模拟后通过分析模拟结果发现第一镦粗比和错锻角以及摩擦系数是影响曲肩成型主要影响因素。 在NRR的研究基础上对模具和毛坯参数进行优化，再次经过改变错锻角和镦粗比得到基于光棒毛坯的曲轴成型方案。 关键词：全纤维曲轴 光棒毛坯 NRR 三步法 Study on the upsetting theory and experiment of the full fabric crankshaft formed by bare rod blank Abstract Heavy crankshaft is one of the key parts of inter