一家专注流体压力成形技术
【作 者】朱若岭;李静;程秋云
【引 言】
大型多拐曲轴是内燃机的重要零件之一，主要应用于铁路机车和船舶发动机。由于它的结构比较复杂、曲拐的形状、空间位置各不相同;而且它的工况较恶劣，主要承受周期变化的负载力和弯曲应力、扭曲力。因此，对于曲轴的刚度、强度、耐疲劳、抗振动等机械性能要求比较高。锻造工艺因为具有工件晶粒细化、组织结构的致密以及工件强度提高的优点，被广泛应用于内燃机曲轴的加工制造中。目前，内燃机用的曲轴全纤维弯曲墩锻成形技术的RR法和TR法被国内外广泛采用[1]。
理想的锻件质量不仅要使锻件满足零件的基本形状尺寸，还要通过材料内部的合理变形来改善锻件内部的微观组织从而达到提高产品综合力学性能的目的。本文基于塑性成形软件DEFORM，针对某公司正在开发的某内燃机用曲轴进行建模仿真，对曲轴热成形过程中材料的变形、组织的微观组织变化如结晶体积百分比数平均晶粒尺寸进行模拟和预测。
【结语】
在热成形过程中，宏观和微观是紧密祸合的。本文通过有限元软件对内燃机用曲轴进行TR法墩锻成形和微观组织模拟与分析，从宏观仿真结果上显示曲轴的成形质量良好，在微观上对组织演变进行了预测，结果表明：
(1)针对某新型号内燃机用曲轴，对其进行了建模和数值仿真。通过数值模拟，可以有效的预测锻件的成形效果，并在试制之前，检验目前生产工艺和模具结构的合理性，保证其良好的成形质量，提高材料的利用率和降低生产成本，也为同类曲轴的生产以及新开发曲轴的成形工艺提供了经验基础。
(2)分析了曲轴单拐内部的微观组织演变。仿真结果显示，曲拐在成形过程中，锻件动态再结晶变化充分，锻件的晶粒细化明显。锻件微观组织仿真为研究锻件内部组织的演变提供了参考意义。
以下是正文：
