汽车转向节断裂分析

转向节是汽车转向桥上的主要零件之一,能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。汽车行驶1万多km后转向节发生断裂。通过宏微观观察、金相组织检查、硬度测试、化学成分分析及H含量测定,对转向节的断裂性质和原因进行分析。结果表明:转向节断裂性质为氢致脆性断裂;转向节断裂主要与淬火层硬度偏高和深度偏大有关,淬火层硬度约HRC 57.0,且整个截面都已淬透,硬度和深度均明显超出技术要求（HRC 45~52,2~3 mm）,淬火层硬度偏高和深度偏大,致使氢脆敏感性增加,最终导致转向节发生氢致脆性断裂。调整淬火工艺,控制淬火层硬度和深度,可以防止此类故障的发生。     

热锻工艺参数对模具磨损影响的有限元分析

针对某差速器盖热锻模,基于修正的Archard磨损模型,应用有限元模拟软件Deform分析了坯料和模具预热温度以及成型速度对终锻模磨损的影响规律。研究结果表明,在试验数据范围内,随着坯料预热温度的升高模具磨损量呈减小趋势,当坯料预热温度超过1230℃时,这种趋势放缓;提高模具预热温度,模具磨损量逐步增大,当预热温度超过200℃时这种趋势更加明显;成型速度小于400mm/s时,模具磨损量随成型速度的提高而减小,当成型速度超过400mm/s时,模具磨损量随成型速度的提高会先增大后减小。     

复合变质处理对铸造热锻模具钢力学性能的影响

研究了变质处理对铸造热锻模具钢力学性能的影响。结果表明：在相同热处理条件下，经RE和RE—Nb复合变质处理后，其冲击韧性与变质处理前相比分别提高了9．7和14．5J／cm^2，常温抗拉强度σb分别提高了82和234MPa，高温抗拉强度分别达到了976和994MPa，而硬度变化不大。     

工艺参数对热锻模表层温度的影响模拟分析

热挤压模寿命由于高的热载荷引起其表面层软化而大大下降。本文以套管叉热挤压凸模为例,用DEFORM3D软件对表层温度进行了系统的模拟分析,研究了坯料温度、摩擦因子、压机速度、模具初始状态对模具表层温度场的影响并将所得的数据引入Matlab中进行拟合,找出其变化规律。结果表明：为防止模具表面变形,在设计模具的表层结构和热循环载荷时应特别注意以下两点：①在生产过程中,模具的软化层应小于其表面硬化层;②模具表面的最高温度应小于模具材料的回火温度。     

汽车转向节零件的参数化快速逆向设计

为了快速获取国外某进口汽车左前转向节点云数据的实体化模型,研究其实体快速重构的方法。文章针对该零部件复杂的形状特征,不同位置对逆向设计的精度要求不同,提出了以Geomagic Design X软件为平台,采用正逆向混合建模技术,进行曲面实体快速重构。运用基于点云的自动特征识别与面片草图的标准化绘制对传动轴的连接处以及装配孔处进行参数化修正,最终完成实物逆向,同时验证了该混合建模方法的准确性和可行性。     

预制坯结构对汽车凸轮热锻成形质量的影响分析

汽车凸轮轴整体锻造效率和材料利用率低,装配式凸轮轴可以单独精密成形,简化了加工难度、节约了材料。本文根据装配式凸轮轴中凸轮的精密热锻工艺,研究了预制坯结构对成形质量的影响。结果表明,椭圆形的预制坯最符合凸轮锻造过程中的金属流动特性。     

连杆热锻工艺参数对模具磨损的影响研究

针对连杆预锻成形过程中模具的磨损失效问题,基于修正的Achard磨损模型,采用Deform-3D有限元塑性成形软件,分析了不同成形速度和摩擦系数对预锻模具型腔磨损深度的影响。结果表明,模具内腔的最大磨损深度随着成形速度的增大而增大,同样模具的最大磨损深度随摩擦系数的增大而增大,并且上模比下模磨损更严重。结果能为实际生产提供参考。     

轻型汽车转向节模锻

1.锻件特点及工艺分析五十铃轻型汽车转向节是该车中的重要受力零件,锻件(图1)选用模锻工艺制造,材料45Mn2,重量7kg,由杆部、盘块和叉部三个部分组成.该转向节的一个最大特点是盘块窄而高,其高宽比为106/15≈7,且盘块上有凸台,盘块四角上圆角为R13.根据锻件的结构和成形所需模锻力及我厂的设备状况,决定采用在10000kN摩擦压力机上模锻.由转向节的结构特点和摩擦压力机的特性决定了盘块成形的难度较大.为了确保盘块成形,必须在制坯、锻模设计及工艺规范方面采取相应的措施.     

热锻模材料变物性参数对模具应力影响的模拟分析

分析了影响热锻模热负荷与危险点处热应力的因素。应用DEFORM-2D有限元软件分别模拟了同样的模具材料采用不同的工艺参数以及同样的工艺参数采用不同的模具材料时,热锻模材料变物性参数对模具应力的影响。分析了模拟结论不一致的原因,找到了使模拟结论一致的条件,并发现了锻模材料的4个变物性参数对模具应力影响的规律,得到了对模具选材、提高模具寿命具有指导意义的结论。     

汽车转向节形变热处理

研究了汽车转向节锻后余热淬火工艺对钢的组织和性能的影响。结果表明，锻造余热淬火工艺对汽车转向节质量有明显改善。余热淬火可以保留变形造成的位错增殖和晶粒细化，从而使材料具有高的强度和韧性：     

稀土铈对45Cr2NiMoVSi热锻模具钢力学性能的影响

研究了稀土Ce对45Cr2NiMoVSi热锻模具钢强度、硬度、塑性和冲击韧性的影响,并在相同的热处理工艺条件下,分别加入5种不同含量Ce后与不添加Ce的45Cr2NiMoVSi钢的力学性能进行对比.结果表明:Ce添加量在适当的范围内可显著提高45Cr2NiMoVSi的强度、硬度、塑性和冲击韧性,并且当Ce添加量为0.22%时,45Cr2NiMoVSi钢可获得最好的综合力学性能.     

汽车转向节的锻造工艺

以斯太尔转向节为例介绍了立式锻造转向节工艺;以沃尔沃转向节为例介绍了卧式锻造转向节工艺;以某轻型汽车转向节为例介绍了锻造带转向臂转向节工艺。叙述了锻造转向节的设备、生产中出现的质量问题及对热处理要求,最后对锻造生产转向节的经济效益进行了分析。     

汽车转向节的磁粉探伤

转向节是汽车的保安件,在汽车成台装配前必须进行100％磁粉探伤。某厂在汽车FQ-140左、右转向节磁粉探伤中发现轴承挡近R处有一条横向磁痕显示,呈线状,长度约170mm。该厂认为是中频淬火裂纹,拟作不合格品处理。为辨明磁痕的性质,笔者进行了分析。1 生产工艺FQ-140汽车转向节由二汽锻造成形后供货,原材料40MnB。轴承挡长度55mm,直径54mm,为中颇感应淬火区域,加热温度850℃,皂化水冷却,200℃回火。轴承档外圆磨削后的表面粗糙度Ra为0.8μm。转向节生产流程框图如图1所示。     

液态模锻温度对镁合金汽车转向节臂性能的影响

采用不同的液态模锻工艺参数进行了汽车用AZ80镁合金转向节臂的成形,并进行了试样的耐磨性能和冲击性能的测试与分析。结果表明:随浇注温度从690℃增至770℃,模具预热温度从200℃增至320℃,试样的耐磨性能和冲击性能均先提高后下降。与690℃浇注相比,当浇注温度提高到750℃时试样的磨损体积减小31%(从26.0×10~(-3)mm~3到17.9×10~(-3)mm~3),冲击吸收功增大27%(从41.1J到52.2J);与模具预热200℃相比,当模具预热温度提高到280℃时试样的磨损体积减小36%(从28.0×10~(-3)mm~3到17.9×10~(-3)mm~3),冲击吸收功增大24%(从42.1J到52.2J)。液态模锻AZ80镁合金汽车转向节臂的浇注温度和模具预热温度分别优选为750℃和280℃。     

影响汽车用IF钢力学性能的工艺参数研究

对传统固溶强化IF钢和高C高Nb型IF钢进行了工艺实验,研究了生产工艺对IF钢力学性能的影响。结果表明:退火温度为800~820℃,采用空气冷却,卷取温度为710℃的工艺条件,高C高Nb型IF钢的综合力学性能达到最佳。经平整工艺处理的试样无屈服现象产生,与未经平整的试样相比,屈服强度下降15 MPa左右,但对其它性能影响不大。     

基于DEFORM 3D的热锻工艺参数对连杆成形的影响分析

运用DEFORM 3D软件对汽车发动机连杆热锻成形进行了数值模拟,研究了不同始锻温度、模具预热温度、模具速度及摩擦系数对连杆热锻成形的载荷、等效应力及金属流动特性的影响。结果表明:随着始锻温度增加,热锻连杆最大成形载荷逐渐减小,最大等效应力减小,而最小等效应力和金属最大流动速度增加。模具预热温度越高,最大成形载荷越小。随着模具运动速度增加,热锻连杆最大等效应力先减小后增加,而最小等效应力则先增加后减小,金属最大流动速度逐渐增加。随着摩擦系数增加,热锻连杆最大等效应力逐渐增加,而最小等效应力基本不变,金属最大流动速度逐渐减小。     

基于Forge的汽车转向节模锻仿真分析

汽车转向节结构复杂、成形困难。运用Forge软件对某型汽车转向节模锻中的预锻、终锻的形状及终锻的等效应变进行了仿真分析,得到转向节在模锻中的成形形状变化规律。用试验对转向节仿真成形进行了验证。结果表明转向节模锻仿真件与试验件形状基本一致。     

38MnSiVS5非调质钢转向节的热锻成形数值模拟

以丰田IMV皮卡转向节的热锻工艺为研究对象,采用Deform-3D软件对38MnSiVS5非调质钢转向节的热锻成形过程进行有限元模拟,分析了该转向节辊锻毛坯头部直径的尺寸设计对成形载荷、坯料成形充模效果的影响,研究了阻力墙在热锻成形过程中对锻坯中金属流动和充填的作用。模拟结果表明:适当增加辊锻坯料的头部直径有助于金属充模,但直径过大会导致成形载荷急剧上升;为了促进转向节头部5个叉的成形,并避免辊锻坯料直径过大,有必要通过设置阻力墙迫使金属向合理方向流动。热锻成形试验表明,优化工艺后的转向节成形锻件的充填效果得到明显改善。