论文部分内容阅读
锡青铜(QSn7-0.2)连杆衬套是应用在大功率柴油发动机上的重要零部件,其是用来连接连杆小端与活塞销的关键性零部件。在发动机运转过程中,连杆衬套工作在高温和交变应力的环境中,并且会持续受到连杆小端与活塞销的反复摩擦作用。因此,对连杆衬套的使用性能和可靠性提出了较高的要求。强力旋压成形工艺是一种先进的塑性成形工艺,采用强力旋压成形工艺强化后的连杆衬套在疲劳强度、承载能力、耐磨损等性能上均能得到较大幅度的提高。目前主要遇到的问题是经单道次强力旋压成形后工件的尺寸精度和力学性能都不够理想。经过强力旋压加工完成后的工件必须保证足够的加工余量以完成后续的精车工序。有时由于加工工艺参数设置不合理等原因造成工件口部扩径严重,以致于内径尺寸无法满足后续精车余量的要求,同时由于形状误差的存在,后续精车工序中工件表面各处的切削深度各不相同,其拉伸性能、表面硬度等性能存在较大的差异,导致产品使用可靠性大大降低。本文利用ABAQUS有限元分析软件对三道次强力旋压成形工艺进行数值仿真分析和试验研究。建立了锡青铜(QSn7-0.2)连杆衬套三道次强力旋压有限元仿真模型,并采用单因素试验设计方法研究了旋轮进给速度、主轴转速、道次减薄率等工艺参数对三道次强力旋压成形过程中工件变形规律的影响。最后利用数值仿真分析得到了最适合的工艺参数组合方案,以此指导试验生产,然后对其尺寸精度、力学性能和微观组织进行了分析。研究结果表明:三道次强力旋压工艺可以大幅度的提高工件的成形质量,提高了成形后工件的尺寸精度,并且在抗拉强度、屈服强度、表面硬度等力学性能上均得到了提高。