動(dòng)車(chē)組鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛工藝研究.pdf

1、本文設(shè)計(jì)了CRH2型動(dòng)車(chē)組鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛件，數(shù)值模擬研究了鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)、縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛成形過(guò)程，并進(jìn)行了縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛工藝試驗(yàn)及提出鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛件研制設(shè)想。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
　　根據(jù)鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)零件進(jìn)行精密模鍛件的分模面、模鍛斜度、圓角等結(jié)構(gòu)要素與鍛模飛邊槽設(shè)計(jì)。經(jīng)鍛模材質(zhì)性能分析，鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)鍛模材質(zhì)應(yīng)選取5CrNiMo。進(jìn)行坯料尺寸設(shè)計(jì)及理論計(jì)算鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)在模鍛錘、機(jī)械壓力機(jī)和螺旋壓力機(jī)上精

2、密模鍛需要的變形力，得知：模鍛錘噸位介于36至24噸；機(jī)械壓力機(jī)上精密模鍛需要的變形力為355593.7kN至288092kN；螺旋壓力機(jī)上精密模鍛需要的變形力為199712.3kN至162123.8kN。按托特公式理論計(jì)算需要的變形力為189411.2kN。
　　采用DEFORM數(shù)值模擬技術(shù)，對(duì)鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛件及鍛模進(jìn)行工藝改進(jìn)設(shè)計(jì)。數(shù)值模擬研究了坯料形狀尺寸、始鍛溫度、摩擦因子等工藝參數(shù)對(duì)鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)及縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密

3、模鍛過(guò)程的影響，確定最佳模鍛工藝參數(shù)。數(shù)值模擬結(jié)果表明，最佳坯料尺寸為Φ620×Φ340×67mm，飛邊厚度宜設(shè)計(jì)為12mm。隨著始鍛溫度的升高，鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)成形過(guò)程的變形力逐漸減小。隨著上模、下模與坯料之間的摩擦因子的減小，鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)變形力也逐漸減小，最大等效應(yīng)力逐漸減小，等效應(yīng)力差值也呈減小趨勢(shì)。當(dāng)鍛模預(yù)熱溫度為200℃，上模加載速度為500mm/s，始鍛溫度為1180℃，上模、下模與坯料之間的摩擦因子均為0.2時(shí)，鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)變形力為

4、168960kN。Φ320×Φ170×30.6mm規(guī)格的坯料最有利于縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛成形。當(dāng)鍛模預(yù)熱溫度為200℃，上模加載速度為500mm/s，始鍛溫度為1180℃，上模、下模與坯料之間的摩擦因子均為0.2時(shí)，縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)變形力為42720kN。
　　完成了縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)精密模鍛件試制，對(duì)經(jīng)過(guò)熱處理的縮小比例鋼質(zhì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，得知其抗拉強(qiáng)度大于1160MPa，規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度大于1080MPa，伸