中心楔块精锻工艺及数值模拟.pdfVIP

田 FO=)R1G 文章编号 ：1672—0121(2008)05—0062—03 中心楔块精锻工艺及数值模拟 盛 伟 。游 庆 ，付传锋 (南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有 限公司，江苏 常州 213011) 摘要 ：在分析 中心楔块锻造工艺的基础上 ，结合成形过程 的数值模拟 ，优化精锻模具和工艺参数 ，解决 了 锻件表面质量和尺寸精度要求高的难点，成功开发 出中心楔块精锻成形生产工艺。 关键词 ：机械制造 ；模锻 ；中心楔块 ；数值模拟 ；铁路 中图分 类号 ：TG316．3 文献标 识码 ：B 1 引言 面 的平面度要求 0．2mm，表面的氧化皮凹坑 的大小 、 随着铁路货车运行速度和车辆载重 的提高 ，对 尺寸和分布也有严格要求 ，且 由于机加工表面摩擦 于缓冲和吸收货车车辆之 间纵 向冲击能量 的关键部 因子小，吸能性差闭，摩擦面必须直接锻造成形 ，不得 件——缓冲器 的性 能提 出了更高 的要求 ，迫切 需要 采用机加工方式 。因此 ，中心楔块模锻成形 的难 点 ， 高容量 、低 阻抗力 的新型缓冲器 。所 以，研究开发对 主要是摩擦斜面 的直接锻造成形和高 的尺寸精度要 新 型缓冲器 的性能有很大影 响 的摩擦元件 的制造工 求 。 艺川，十分必要 。摩擦元件 中的关键零件—— 中心楔 根据 中心楔块零件 图，考虑到机械加工余量和 块 ，如 图 1所示 。它倒装在缓 冲器箱体 中，底面直接 公差 ，添加适量 的余块 ，制定锻件 图 ，如 图5c所示 。 承受车钩 的冲击作用 ，靠两个 37。斜面与其他摩擦 为 了避免切边 导致摩擦斜面变形 ，长槽部位连皮 由 元件相互干摩擦来 吸收能量 。中心楔块工况恶劣 ，产 机加工去 除 。根据 既有 的锻造工艺条件 ，决定采用空 品质量直接影 响行车安全 ，须采用模锻工艺制造 。 气锤 出坯 、摩擦压力机开式精锻成形 。模锻 吨位经验 公式 为 ： 弹簧 = (17．5～28)F (kN)3【1 式 中：K——系数 ，对 20CrMnMo取 1．1； 卜 锻件 的投影面积 ，470em。 计算所得 的中心楔块模锻 吨位为 14750kN，选 用 16000kN摩擦压力机 ，配 560kg空气锤 出坯 。 3 数值模 拟分 析 D向 数值模拟分析 的几何模 型 由 Pro／E三维造 型软 件生成 ，然后形成 STL格式文件 ，由体积成形模 拟 软件 DEFORM 3D读取 。由于 中心楔块上下及左右 对称 ，可取工件 的 1／4进行分析 ，以降低解题规模和 图1 中心楔块零件图 缩短计算 时间。 在进行数值模拟分析时，由于考虑到锻件的叉