Le crochet de remorquage automobile est un élément de sécurité important utilisé pour remorquer la voiture à l’aide d’une force externe après une panne de la voiture. En cours d'utilisation, afin d'éviter sa rupture ou son usure, il existe certaines exigences concernant la résistance, la dureté et la résistance aux chocs du crochet de remorquage.
Le crochet de remorquage automobile appartient au type de pièces de pliage à arbre long, afin d'améliorer l'efficacité de la production, pour garantir l'utilisation des performances du produit, l'exemple adopte ce processus de production : forgeage par laminage, préformage - pliage - formage par matriçage, et effectue une analyse théorique et simulation par éléments finis du processus de matriçage des préformes.
Processus de forgeage
1 Dessin de préforme
La vue en plan et le diagramme schématique tridimensionnel du forgeage du crochet de remorquage sont illustrés à la figure 1. Le forgeage au rouleau fournit une préforme raisonnable pour le matriçage, et la tâche principale de sa conception est la formulation du dessin de préforme de forgeage au rouleau. La forme raisonnable de la préforme avant le matriçage doit être proche de celle calculée. Par conséquent, la formulation du dessin de la préforme de forgeage au rouleau doit être basée sur le calcul de la forme et de la taille.
Fig.1 Dessin de forgeage du crochet
Calculez la préforme à travers la vue en coupe transversale du crochet de remorquage, comme le montre la figure 2. Sur la base de la taille transversale maximale calculée, le modèle en acier standard peut sélectionner une billette d'acier ronde de φ48 mm, puis calculer la longueur originale de la préforme.
Fig.2 Carte de section et préforme calculée
La préforme finale de forgeage au rouleau, telle que représentée sur la figure 3, peut être obtenue sur la base de calculs supplémentaires.
Fig.3 Dessin de préforme de forgeage au rouleau
2 Détermination des passes de laminage et sélection du système de rainures
Selon la figure 3, l'aire de section transversale maximale et l'aire de section transversale minimale de la préforme de forgeage au rouleau sont obtenues, puis le nombre de passes de forgeage au rouleau pour les crochets de remorquage peut être obtenu comme 2 par un autre calcul spécial.
Au cours du processus de matriçage, le choix de la rainure est affecté par de nombreux facteurs. Compte tenu des exigences de forme transversale de la préforme par matriçage après matriçage après laminage, le système de rainures elliptiques-circulaires est sélectionné pour le crochet de remorquage et utilise la méthode correspondante pour calculer les dimensions intermédiaires de la section transversale, afin d'obtenir les dimensions de celles-ci. pièces comme indiqué sur la figure 4.
Fig.4 Système de rainure de forgeage au rouleau et taille de section correspondante
Simulation par éléments finis d’une préforme de matriçage
1 Modélisation par éléments finis
Avant de configurer le modèle géométrique, d'abord basé sur le calcul de la préforme de laminage, puis combiné avec l'expérience pour déterminer les dimensions correspondantes de chaque section sur la matrice de laminage en forme d'arc, établissant ainsi le modèle solide tridimensionnel. Au cours du processus de simulation, la température initiale de la pièce est de 1 180 degrés, le modèle d'éléments finis du forgeage au rouleau est obtenu, comme le montre la figure 5.
Fig.5 Modèle par éléments finis du processus de forgeage par laminage
2 Résultats de simulation et analyse
Les étapes de simulation du processus de forgeage au rouleau sont illustrées à la figure 6. On peut voir qu'après le processus de forgeage au rouleau en deux passes, la taille radiale de la pièce change considérablement, en particulier à la fin, elle atteint un allongement important, et finalement préforme de crochet de remorquage obtenue sans bavures, bavures, en totale conformité avec les exigences du processus de fabrication de préforme, indiquant la faisabilité du forgeage au rouleau dans le processus de fabrication de préforme de crochet de remorquage.
Lors du matriçage, la pièce se déforme progressivement dans la cavité de la matrice. L'ensemble du processus de déformation est complété par chaque déformation locale. Par conséquent, le matriçage nécessite beaucoup moins de force que le processus général de matriçage. Le couple de laminage des deux passes de fabrication des préformes est représenté sur la figure 7. L'apparition du pic d'onde correspond au stade de changement de la section transversale de la cavité de la matrice, ce qui est cohérent avec le calcul théorique.
Fig.6 Processus de déformation des préformes lors du forgeage au rouleau
Fig.7 Changement de couple de forgeage au rouleau
Les changements de contrainte à différents moments au cours du processus de forgeage au rouleau sont illustrés à la figure 8. La répartition des contraintes lors de la première passe de déformation est illustrée à la figure 8 a. La pièce montrée à l'étape 10 est saisie par la matrice au milieu, et la partie en contact avec la matrice subit une contrainte plus importante, tandis que les autres parties ne sont pratiquement pas déformées. À mesure que la quantité de sous-pression augmente jusqu'à la valeur maximale lors de la déformation, la contrainte atteint la valeur maximale.
La répartition des contraintes lors de la deuxième passe de déformation est représentée sur la figure 8b. En comparant le processus à deux passes, la contrainte du deuxième passage est plus importante. En effet, la billette doit être tournée de 90 degrés pour entrer dans la cavité du 2ème passage après le 1er passage, formant ainsi une zone de déformation étroite et élevée.
Fig.8 Répartition des contraintes du processus
Après le forgeage de la pièce par laminage, le forgeage final obtenu par pliage supplémentaire et matriçage est illustré à la figure 9. On peut voir que la pièce est bien remplie, le bord du flash est plus uniforme et aucun défaut de forgeage tel que le pliage, qui répond aux exigences de conception. Il a indiqué que le processus de conception des préformes par forgeage par laminage est raisonnable et efficace. La courbe de charge de course du forgeage final est représentée sur la figure 10, et la charge maximale est de 7,88 MN, soit 788 t.
Fig.9 Finition du forgeage du crochet
Fig.10 Courbe charge-course du processus de forgeage de finition
Conclusion
Grâce à l'analyse numérique et de simulation ci-dessus, il peut être constaté qu'il est possible et efficace d'utiliser le processus de forgeage par laminage pour fabriquer des préformes pour crochets de remorquage. Les préformes de forgeage par laminage spécialement conçues sont plus conformes à la forme finale des crochets de remorquage. qui peut réaliser un moulage précis, avoir le plus petit flash de forgeage et une meilleure finition de surface, ce qui réduira également considérablement l'usinage ultérieur, réduisant ainsi efficacement les coûts pour les entreprises de forgeage tout en améliorant la compétitivité du marché des produits.
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