60AT型尖軌跟端鍛造過程有限元模擬與分析

60AT型尖軌跟端鍛造過程有限元模擬與分析

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文集編號: 2014080503023

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文檔介紹

隨著鐵路運輸向高速化、重載化的加速發展,鋼軌也逐漸換成重軌,相應的道岔的尖軌也需采用特種斷面鋼軌(簡稱AT型尖軌)來制造。在AT型尖軌制造工藝中,跟端鍛造成形是影響AT型尖軌產品質量的關鍵工序,這道工序的工藝設計及執行力度直接影響AT型尖軌的性能、質量和使用壽命。本文針對某公司在AT型尖軌生產過程中存在軌頭缺肉和軌腰折疊等現象,詳細分析了國內尖軌跟端成形工藝的優缺點、加工難點和缺陷形式,利用有限元數值模擬軟件Deform對60AT型尖軌跟端鍛造成形過程進行模擬分析,研究了60AT型尖軌跟端鍛造過程中坯料的溫度計算、工件的變形抗力計算、加工缺陷的產生原因與模具的改進設計等,通過對缺陷的形成進行深入模擬,為現行鍛造工藝的進一步優化提供了依據。論文在建立60AT型尖軌材料的本構方程的基礎上,運用二維繪圖軟件AutoCAD進行了鍛造模具和坯料的實體造型,運用Deform建立了60AT型尖軌跟端鍛造有限元模擬模型。使用Deform模擬60AT型尖軌跟端鍛造成形過程,獲得的各工步變形抗力得到了實際生產中液壓機載荷的驗證,由此表明,建立的鍛造模擬模型可以較準確反映實際生產中的模鍛過程。針對60AT型尖軌跟端復雜的鍛造工序,借助模擬鍛造過程中金屬的流動規律和應力應變分布狀態,找出了軌頭缺肉、軌腰折疊等缺陷產生的原因。模擬顯示:優化模具下顎圓角,軌腰處圓角等部位結構尺寸,可防止成形缺陷的產生;提高預鍛模軌腰處的高度,可使終鍛過程變得簡單易行。本課題的研究對60AT型尖軌模鍛成形具有指導意義,并為模鍛工藝及模具的改進設計提供了依據。

文檔標簽: 機械設計
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