Les pièces forgées en métal sont des pièces de base couramment utilisées dans les machines et les équipements. Leurs propriétés de fatigue ont une influence importante sur la stabilité et la durée de vie de l’équipement. La conception anti-fatigue est un moyen clé d’améliorer la vie à la fatigue des pièces forgées en métal, et la durée de vie est un indicateur important pour évaluer la résistance à la fatigue des pièces forgées en métal. Cet article discutera en détail de la conception anti-fatigue et de la durée de vie des pièces forgées de quincaillerie, dans le but de fournir une référence utile pour les industries connexes.
Une série de normes et de codes ont été élaborés pour la conception de résistance à la fatigue et l’évaluation de la durée de vie des pièces forgées. Par exemple, GB/T 19082-2008 «méthode d’essai de fatigue pour les matériaux métalliques», ASTM a370-1999 «méthode d’essai de traction pour les matériaux métalliques» en Chine, etc. Ces normes fournissent des directives et des exigences techniques spécifiques pour la conception de la résistance à la fatigue et l’évaluation de la durée de vie des pièces forgées de quincaillerie.
Selon les normes et les codes pertinents, la conception anti-fatigue des pièces forgées en matériel doit suivre les principes suivants:
Optimisation des matériaux: choix de matériaux ayant une excellente résistance à la fatigue, tels que les aciers à haute résistance, les aciers alliés, etc.
Structure raisonnable: structure raisonnable conçue pour éviter la concentration locale de tension et le chargement excessif.
Améliorer la qualité de surface: optimiser le processus de traitement de surface pour améliorer la finition de surface et réduire le taux de défauts.
Choix raisonnable du processus de traitement thermique: selon les exigences de matériau et de conception, choisissez un processus de traitement thermique approprié pour ajuster les propriétés mécaniques et la microstructure du matériau.
Contrôle de processus renforcé: contrôle strict du processus de fabrication pour assurer la précision dimensionnelle des pièces et la tolérance de position de forme.
Les méthodes communes de conception anti-fatigue des pièces forgées de matériel incluent:
Méthode du profil méridien: en optimisant le profil méridien des pièces, le coefficient de concentration de tension est réduit et la résistance à la fatigue est améliorée.
Méthode de l’engrenage circulaire: l’engrenage circulaire est utilisé au lieu de l’engrenage à dents droites pour réduire la concentration de tension à la racine et améliorer la durée de vie à la fatigue en flexion.
Méthode des éléments élastiques: ajouter des éléments élastiques dans les zones soumises à de fortes contraintes pour soulager les concentrations de contraintes et améliorer la durée de vie en fatigue.
Méthode de renforcement de surface: le grenaillage et le roulage sont utilisés pour améliorer la résistance de la surface et améliorer la résistance à la fatigue.
Méthode de renforcement volumétrique: améliorer la résistance globale et la ténacité du matériau en optimisant le processus de traitement thermique et la structure de la structure.
Dans le cas des bielles automobiles, qui sont des pièces forgées de quincaillerie typiques, la conception de résistance à la fatigue et l’évaluation de la durée de vie sont essentielles pour la performance et la sécurité du véhicule. Lors de la conception, les facteurs suivants doivent être pris en compte:
Choix matériel: en acier à haute résistance ou en acier allié pour assurer suffisamment de force et de ténacité.
Optimisation de la structure: la structure de bielle raisonnablement conçue peut éviter la concentration de tension et réduire la tension de flexion et de torsion.
Traitement de surface: nous utilisons le polissage et le meulage pour améliorer la finition de surface et réduire les dommages de fatigue.
Traitement thermique: selon les exigences matérielles et de conception, un processus de traitement thermique approprié est utilisé pour ajuster les propriétés mécaniques et la microstructure des matériaux.
Contrôle de dimension: la précision dimensionnelle et la tolérance de position de forme de la bielle sont strictement contrôlées pour éviter la concentration locale de tension due à l’erreur d’assemblage.
Par l’application des principes et des méthodes de conception ci-dessus, la résistance à la fatigue et la durée de vie des bielles automobiles peuvent être effectivement améliorées. Dans le même temps, une analyse détaillée de la fatigue et une évaluation de la durée de vie sont nécessaires pour les scénarios d’application spécifiques et les conditions de fonctionnement afin de s’assurer que les performances restent stables pendant la durée de vie prévue.
Les questions relatives à la résistance à la fatigue et à la durée de vie des pièces forgées en métal sont discutées en détail. Les normes et codes pertinents, les principes de conception, les méthodes de conception ainsi que l’analyse d’exemples sont exposés. Grâce à une conception raisonnable de la résistance à la fatigue et à l’évaluation de la vie, les performances et la durée de vie des pièces forgées en métal peuvent être effectivement améliorées, ce qui est important pour la sécurité et la stabilité des machines et des équipements.
