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)對異形軸套的成形進行數(shù)值模擬及工藝優(yōu)化研究。
　　本文通過對異形軸套件的結(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，設(shè)計出了擠壓件

2、的精華毛坯。通過分析計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，材料不僅在其軸向和徑向有流動，同時還在軸向方向有材料的再分配流動，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)計了三種成形工藝方案，制定出冷擠壓成形工藝路線，并對所設(shè)計的三種成形方案進行工藝計算，確定異形軸套冷擠壓用的設(shè)備。運用 DEFORM-3D有限元模擬軟件對異形軸套冷擠壓成形工藝方案中的預(yù)成

3、形工序進行數(shù)值模擬，重點分析預(yù)成形過程中坯料的成形情況、速度場、溫度場、等效應(yīng)力場、等效應(yīng)變場和成形載荷等情況，觀察成形過程中可能產(chǎn)生的缺陷形式和原因。
　　通過對模擬結(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，對所確定工藝方案的預(yù)制坯和終成形工序的成形過程進行有限元模擬分析，觀察其成形過程中各物理場的分布情況，并對終成形中凸模的摩擦磨損進行了模擬分析，優(yōu)化