文/李伟，陈文琳·合肥工业大学材料科学与工程学院

朱腾，陈驰·合肥汽车锻件有限责任公司

商用车前轴精密辊锻成形工艺研究

文/李伟，陈文琳·合肥工业大学材料科学与工程学院

朱腾，陈驰·合肥汽车锻件有限责任公司

精密辊锻前轴的难点在于孔形的选择与匹配。本文以某商用车前轴为例，提出一种新的设计方法，首先设计出前轴各道次不同区段的孔形，结合数值模拟分析，确定匹配良好的孔形系；在孔形系确定后，通过理论计算设计前轴各道次不同区段纵向尺寸，并设计各道次辊锻模具；采用数值模拟与物理实验相结合的方法，最终得到符合要求的辊锻件。

前轴锻件形状复杂，锻造成形难度大。20世纪末，我国独立开发了精密辊锻—整体模锻前轴成形工艺，该工艺的难点是孔形的选择与匹配。前轴工字梁采用精密辊锻可达到最终成形尺寸，模锻时该部位不再产生塑性变形，显著降低了模锻成形力，对锻造设备的吨位要求也大大降低。但该工艺难度较大，辊锻成形时，金属流动情况复杂。传统前轴工艺设计时，在各道次辊锻模具设计完成后，对整个辊锻过程进行物理实验，需要同时考虑孔形系的充满与纵向尺寸的匹配，需要多次修模、试模，浪费大量资源、能源。

本文将成形时较难控制的工字筋、座板部位孔形单独设计，并对不同区段孔形系进行局部数值模拟研究，在准确掌握了各道次孔形的填充情况后再结合理论计算对辊锻毛坯与辊锻模具进行整体设计，最后结合有限元数值模拟与物理实验确定前轴精密辊锻成形工艺方案，该设计方法大大减少了产品开发时间与产品调试次数。……