【作 者】朱若嶺;李靜;程秋云

　　【引 言】

　　大型多拐曲軸是內(nèi)燃機(jī)的重要零件之一，主要應(yīng)用于鐵路機(jī)車和船舶發(fā)動機(jī)。由于它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、曲拐的形狀、空間位置各不相同;而且它的工況較惡劣，主要承受周期變化的負(fù)載力和彎曲應(yīng)力、扭曲力。因此，對于曲軸的剛度、強(qiáng)度、耐疲勞、抗振動等機(jī)械性能要求比較高。鍛造工藝因為具有工件晶粒細(xì)化、組織結(jié)構(gòu)的致密以及工件強(qiáng)度提高的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)曲軸的加工制造中。目前，內(nèi)燃機(jī)用的曲軸全纖維彎曲墩鍛成形技術(shù)的RR法和TR法被國內(nèi)外廣泛采用[1]。

　　理想的鍛件質(zhì)量不僅要使鍛件滿足零件的基本形狀尺寸，還要通過材料內(nèi)部的合理變形來改善鍛件內(nèi)部的微觀組織從而達(dá)到提高產(chǎn)品綜合力學(xué)性能的目的。本文基于塑性成形軟件DEFORM，針對某公司正在開發(fā)的某內(nèi)燃機(jī)用曲軸進(jìn)行建模仿真，對曲軸熱成形過程中材料的變形、組織的微觀組織變化如結(jié)晶體積百分比數(shù)平均晶粒尺寸進(jìn)行模擬和預(yù)測。

　　【結(jié)語】

　　在熱成形過程中，宏觀和微觀是緊密禍合的。本文通過有限元軟件對內(nèi)燃機(jī)用曲軸進(jìn)行TR法墩鍛成形和微觀組織模擬與分析，從宏觀仿真結(jié)果上顯示曲軸的成形質(zhì)量良好，在微觀上對組織演變進(jìn)行了預(yù)測，結(jié)果表明：

　　(1)針對某新型號內(nèi)燃機(jī)用曲軸，對其進(jìn)行了建模和數(shù)值仿真。通過數(shù)值模擬，可以有效的預(yù)測鍛件的成形效果，并在試制之前，檢驗?zāi)壳吧a(chǎn)工藝和模具結(jié)構(gòu)的合理性，保證其良好的成形質(zhì)量，提高材料的利用率和降低生產(chǎn)成本，也為同類曲軸的生產(chǎn)以及新開發(fā)曲軸的成形工藝提供了經(jīng)驗基礎(chǔ)。

　　(2)分析了曲軸單拐內(nèi)部的微觀組織演變。仿真結(jié)果顯示，曲拐在成形過程中，鍛件動態(tài)再結(jié)晶變化充分，鍛件的晶粒細(xì)化明顯。鍛件微觀組織仿真為研究鍛件內(nèi)部組織的演變提供了參考意義。

　　以下是正文：