異形軸套冷擠壓成形數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化研究.pdf

1、異形軸套的傳統(tǒng)制造模式多以機(jī)械加工、特種加工等方式獲得，其材料的利用率、生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品力學(xué)性能不高，不能很好的滿足產(chǎn)品使用要求。體積成形、特別是冷擠壓成形能夠有效提高生產(chǎn)效率，提高材料利用率，獲得表面質(zhì)量好，尺寸精度高，力學(xué)性能好的產(chǎn)品零件而被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。本文采用冷擠壓成形技術(shù)對(duì)異形軸套的成形進(jìn)行數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化研究。
　　本文通過(guò)對(duì)異形軸套件的結(jié)構(gòu)形狀及成形難度的分析研究，根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了擠壓件

2、的精華毛坯。通過(guò)分析計(jì)算異形軸套擠壓件的軸向斷面面積和徑向斷面面積分布變化，得出該零件在擠壓成形時(shí)，材料不僅在其軸向和徑向有流動(dòng)，同時(shí)還在軸向方向有材料的再分配流動(dòng)，成形難度大，為此在制件的成形中增加預(yù)制坯工序和預(yù)成形工序。本文以不同的預(yù)制坯結(jié)構(gòu)形狀設(shè)計(jì)了三種成形工藝方案，制定出冷擠壓成形工藝路線，并對(duì)所設(shè)計(jì)的三種成形方案進(jìn)行工藝計(jì)算，確定異形軸套冷擠壓用的設(shè)備。運(yùn)用 DEFORM-3D有限元模擬軟件對(duì)異形軸套冷擠壓成形工藝方案中的預(yù)成

3、形工序進(jìn)行數(shù)值模擬，重點(diǎn)分析預(yù)成形過(guò)程中坯料的成形情況、速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)、等效應(yīng)力場(chǎng)、等效應(yīng)變場(chǎng)和成形載荷等情況，觀察成形過(guò)程中可能產(chǎn)生的缺陷形式和原因。
　　通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果比較分析表明成形工藝方案三為最優(yōu)，本文確定異形軸套冷擠壓成形采用工藝方案三，即復(fù)合擠壓預(yù)制方孔坯、預(yù)成形和終成形，對(duì)所確定工藝方案的預(yù)制坯和終成形工序的成形過(guò)程進(jìn)行有限元模擬分析，觀察其成形過(guò)程中各物理場(chǎng)的分布情況，并對(duì)終成形中凸模的摩擦磨損進(jìn)行了模擬分析，優(yōu)化