图1转向节模型图Fag.1Steeringknucklemodeldiagram农用车转向节闭式挤锻新工艺多目标优化林磊，周杰，肖红(重庆大学材料科学与工程学院，重庆400030)摘要：针对农用车转向节成形过程中出现的缺陷，创新性地提出闭式挤压制坯—模锻新工艺。基于正交试验设计应用有限元数值模拟对转向节闭式挤锻的多目标优化设计问题进行了系统的研究，利用回归评分法分析了挤压温度、挤压速度、模具工作温度以及摩擦条件对成形工艺的影响，并对优化结果进行了生产验证。中图分类号：TG376文献标识码：A文章编号：1001-3814(2014)13-0133-03Multi-objectiveOptimizationofClosedExtrusion-ForgingNewTechnologyforAgriculturalVehiclesSteeringKnuckleLINLei,ZHOUJie,XIAOHong(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400030,China)Abstract：Aimingatthedefectsintheformingprocessofagriculturalvehiclessteeringknuckle,anewformingtechnology（closedextrusionpreforming-dieforging）ofsteeringknucklewaspresented.Basedonorthogonalexperimentaldesign,multi-objectiveoptimaldesignproblemsweresystematicallyresearchedbyusingFEnumericalsimulation.Theinfluencesofextrusiontemperatureandspeed,dietemperatureandlubricationonformingtechnologywereanalyzedbyusingregressionevaluationmethod.Andtheoptimizationresultswereprovedinproduction.Keywords：steeringknuckle;closedextrusion-forging;orthogonalexperimentaldesign;regressionevaluationmethod转向节是汽车上的关键零件，它既支撑车体重量，又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩。因此，对其力学性能和外形结构要求严格，是汽车上的重要安全零件之一。作为汽车运行中主要的承力、传力及控制零件，其运行工况复杂，使用安全可靠性能要求较高，同时由于其外形较为复杂，成形难度较大[1-2]。随着我国汽车产量的迅速增加，探索转向节的锤预、终锻成形—切边—校正—检验”或者“加热—250kg空气锤拔杆—2.5MN热模锻压力机制坯、预、终锻成形—切边—校正—检验”的锻造工艺。上述工艺需经两次加热、锻件精度差、质量不稳定，材料消耗与能耗大，造成了能源和材料的浪费，且生产效率低等缺点。1.2闭式挤压—模锻成形工艺由于锻件形状的特殊性，在锻造过程中存在几个成形难点：①锻件中法兰盘处于终锻型腔的最深处，且法兰盘截面积大、厚度较薄，在成形中易出现充不满的缺陷。②锻件的叉形部位两侧需要坯料多且不对称，易出现充不满的缺陷，在挤压制坯成形中要控制叉形两侧坯料的分配。③锻件杆部相对较长，故需要制坯工序中尽可能成形出来，避免最终不能成形。针对这些问题，通过对该类转向节结构、工艺参数和材质的分析，开发了闭式挤锻成形新工艺[4]，主1成形工艺方案1.1现有成形工艺该类汽车转向节是带细杆的复杂叉形锻件，中间有一高而薄带凸起的类法兰盘结构。截面沿轴向的变化很剧烈，叉形两侧与轴线不完全对称[3]。图1为本文研究的农用车转向节(羊角轴)的零件几何形状。该类转向节为典型的叉形类锻件，目前国内厂家一般采用“加热—1t自由锻制坯—加热—3t模锻收稿日期:2013-08-07作者简介:林磊(1989-),男,四川内江人,主要研究方向：模具关键技术及材料成形过程数值模拟仿真与优化;电话:15922693499;E-mail:17242697@qq.com133L挤压冲头(a)固定下模(b)可移动下模图2闭式挤压模具参数模型Fig.2ParameterclosedextrusiondiemodelHotWorkingTechnology2014,Vol.43,No.13要工序均在一次加热中完成。工艺路线为：下料—中频感应加热—拍扁—可拆分凹模闭式挤压预制坯—终锻—切边—校正—检验。为了研究闭式挤压预制坯成形过程中主要工艺参数对成形过程的影响，建立了如图2所示的有限元模型。表2模拟方案及结果数据表Tab.2Simulationschemeandresultdatatable法)来定出各项指标的回归系数(加权系数)，使加权系数定得更客观合理。它首先综合考虑各项指标的优劣及重要程度排序给出每个模拟结果的经验得分，并把它作为因变量y，将各指标分别作为自变量x1、x2…，求出他们的回归方程，然后再把各...