连杆胀断加工过程数值模拟.pdfVIP

维普资讯 数 字 化 园 地 连杆胀断加工过程数值模拟 连杆胀断加工技术是 目前国际上连杆生产的必威体育精装版技术，是对传统的连杆加工工艺的重大变 革，具有ant工序少 设备投资小 制造成本低，产品质量好 装配精度高 承载能力强等诸 多优点，其研究开发与推广应用对我国发动机行业提高产品质量具有重要意义。本文针对目前 世界上广泛应用于连杆胀断的锻钢材料C70S6，在MSC．Marc大型非线性有限元软件平台上， 通过二次开发，利用单元死活技术，对VM发动机连杆的胀断工艺过程进行了数值模拟，获得 了不同胀断速度和不同应力槽结构尺寸下的胀断力，并进一步模拟了施加背压力对连杆胀断的 影响，分析结果表明，在胀断过程中施加背压力能有效提高连杆的胀断质量。 ■ 云南省机械研究设计院 王 芳 李再参 罗 磊 ■ 云南西仪工业股份有限公司 李发文 ■ 昆明理工大学 廖伯瑜 汽车发动机连杆是汽车发动机 发的连杆胀断技术也在不断地深入 料对缺31显著敏感性使连杆在预 的重要零部件 ，如何在连杆设计与 与完善中。 制裂纹槽根部形成高度应力集 中： 制造过程 中提高产品质量、简化加 目前 ，国内在连杆胀断的数值 然后由楔形铁 向下推动胀套在连杆 工过程 降低成本 降低能耗 已成 分析研究方面大多采用J积分法 ， 大 小头孔中心连线的轴线方向产 为提高其竞争能力的核心 问题 ，连 有 的分析软件虽然具有J积分 的计 生压力 ，使预制裂纹槽起裂并快速 杆胀断 (也称连杆裂解)加工新工 算功能 ，但只能分析初始裂纹源的 扩展 ，在几乎不发生塑性变形的情 艺就是成功的应用之一。 起裂过程 ，而不能模拟裂纹开裂后 况下达到连杆本体与连杆盖分离的 连杆胀断技术是20世纪90年代 的裂纹扩展 。本文针对 目前世界 目的。 在汽车工业发达国家发展起来的一 上广泛应用于连杆胀断的锻钢材料 由于缺31处规则断裂，断裂面 种连杆制造新工艺，是对传统的连 C70S6，在MSC．Marc平台上 ，通过 呈现犬牙交错的特征，利用断裂面 杆加工工艺的重大变革 ，并已成为 二次开发 ，利用单元死活技术实现 的相互啮合进行定位 ， 无需传统 发动机连杆制造水平的重要标志。 了连杆胀断工艺过程的数值仿真 ， 连杆加工 的切断 结合面的拉削与 近十几年来 ，国外许多大型汽车公 获得了胀断力参数 ，在此基础上完 磨削等工艺，而且不再加工定位销 司、研究机构以及工具 设备制造 成不同胀断速度和不同应力槽结构 孔 ，省去了螺栓孔的铰、镗等精加 公司相继在连杆裂解技术领域开展 参数下的分析计算。 工。因此 ，具有加工工序少、节省 了大量的研究工作 ，设计 、制造出 加工设备、节能、节材 产 品质量 1连杆胀断技术 了大型的自动化生产线并得到实际 高 生产成本低 拆装方便 、适合 应用，连杆裂解加工技术得到不断 连杆胀断技术 的原理是基于断 大规模批量生产等优点 ，同时还可 发展并日趋成熟。国内已有一汽一大 裂力学和应力集中理论，首先将整 以减少占地面积、减少废品率，其 众公司、上海．大众公司、上海通 体锻造 的连杆粗加工后 ，先加工螺 经济效益十分可观。 用汽车、一汽发动机分公司 奇瑞 栓孔 ．并在大头孔 内侧人为加工出 此外 ，由于连杆胀断后 ，断裂 汽车公司相继引入连杆裂解生产设 两条对称的预制裂纹槽 (也称应力 分离面凸凹不平 ，增大 了接合面的 备 ，用于大批量生产。国内自主研 槽)．形成宏观裂纹缺 13．利用材 面积 ，同时可 以保证大头孔具有较 34l汽车工艺与材料 AT＆M