张英杰 ， 杨佳明 ， 许天航

（宿迁学院机电工程学院，江苏 宿迁 223800）

汽车扭杆力臂是翻转机构中重要的传力零件，主要采用热模锻成形，其模具在生产时，反复被加热、冷却并受较大冲击力作用，模具极易失效。本文研究时使用Deform-3D软件对汽车扭杆力臂终锻工艺过程进行模拟仿真，分析应力、应变、温度的分布状态及金属变形（流动）状态等，分析汽车扭杆力臂模具磨损情况，预测模具寿命，为热锻时降低生产成本、提高生产效率提供依据[1-4]。

1 汽车扭杆力臂工艺性

本文研究对象是某公司所生产的汽车扭杆力臂热锻模具，扭杆力臂如图1所示，该锻件结构为弯曲形状，具有一定的空间结构，产品尺寸精度要求一般，锻造时具有一定的难度。锻件材料为45钢，具有良好的力学性能，适合热锻加工。生产时主要工序有自由锻造、热弯曲、热模锻、切边，最后进行机加工。

2 建立汽车扭杆力臂热模锻模型与模拟

用Creo软件完成三维模型的创建，将模型以stl格式导出并导入DEFORM-3D 软件前处理中，建立数值模拟模型，有限元模型如图2所示。坯料为塑性体模型，上模和下模为刚性体模型，模型采用四面体网格进行划分，上模、下模和坯料均划分为32 000个，毛坯的最小网格为0.15mm，上、下模材料为H13，该材料在成形过程中当模具温度升高后仍有较高的强度和耐磨性。毛坯在自由锻和弯曲时所用时间不超过20s，热模锻时毛坯在下模停留时间不超过5s，然后进行热锻成形。热锻时所用参数如表1所示。

图2 有限元模型