李晓刚等

摘 要：使用DEFORM-3D软件对汽车连杆的加工工艺流程进行了数值模拟，然后采用了高温奥氏体晶粒尺寸均匀性的单目标优化方案，并建立了四因素四水平正交实验表，对毛坯经过楔横轧后的预锻与精锻过程进行了相关模拟。进一步验证了数值模拟和正交实验方法的结合对于锻件的研发和生产具有一定的参考意义，为新产品开发和实际生产提供了一种合理的解决方案。

关键词：数值模拟；正交试验；单目标优化；高温奥氏体晶粒

1.连杆数值模拟模型的建立

1.1加工工艺流程

将加热的金属毛坯自动轴向送入一对旋向相同的装有楔形成形模具的轧辊中，模具逐渐挤压被辊轧的金属，把它延伸为所要求的截面形状。楔横轧制坯后，采用热模锻压力机成形工艺进行预锻与终锻，再将制好的坯料切除飞边，

1.2 模型的建立

本文主要对汽车发动机连杆热锻造过程进行数值模拟，材料选取F45V非调质钢，模拟参数见表1-1。

2.模拟结果分析

图1-1所示为连杆在热锻造过程中的微观组织分布云图，预锻后压槽处由于变形量较大，动态再结晶完成度较高，使晶粒尺寸较小，100um左右，而连杆处基本未受挤压，并没有发生动态再结晶现象，仍然为原始晶粒尺339um。

3.锻件高温奥氏体晶粒尺寸均匀性的优化

对于连杆微观组织优化的改进，本文采用正交实验与数值模拟相结合的方法，对锻压成形过程中多因素多水平对终锻件的微观组织均匀性进行优化。……