十字軸軸套反擠壓鋼帶纏繞模具研究.pdf

1、十字軸軸套是十字軸式剛性萬向節(jié)的關(guān)鍵件之一。十字軸式剛性萬向節(jié)在工作時(shí)，十字軸的四個(gè)軸肩上分別套上十字軸軸套，安裝在萬向節(jié)叉上的孔內(nèi)。反擠壓加工工藝是一種主要利用模具制造產(chǎn)品的機(jī)械加工技術(shù)。反擠壓具有原料消耗少、工作效率高、產(chǎn)品性能強(qiáng)等諸多技術(shù)上經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，是一種先進(jìn)的機(jī)械加工工藝，在現(xiàn)代的機(jī)械加工生產(chǎn)中具有重要的地位。但是在零件的成形過程中，模具受到很大的載荷，易造成模具型腔過度磨損導(dǎo)致失效，或者模具出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)生破壞造成失效。鋼帶

2、纏繞預(yù)應(yīng)力模具是一種能顯著提高模具壽命的有效設(shè)計(jì)。鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具是采用高強(qiáng)度薄鋼帶作為纏繞材料，按照一定的張力變化模式對模具進(jìn)行纏繞，用于替代年輪式預(yù)應(yīng)環(huán)組合模具中的預(yù)應(yīng)力環(huán)，為模具提供必要的預(yù)應(yīng)力。鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具綜合優(yōu)勢表現(xiàn)為:模具承載能力強(qiáng)，形狀尺寸變形小，使用壽命高，工件的尺寸精度高。
　　 本文針對具體型號的十字軸軸套，運(yùn)用數(shù)值模擬、理論分析和試驗(yàn)研究的方法完成了十字軸軸套鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具的研究。首先，系統(tǒng)研究

3、了反擠壓數(shù)值模擬的關(guān)鍵技術(shù)，為后續(xù)的有限元分析提供技術(shù)支持。在此基礎(chǔ)上，采用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對十字軸軸套的反擠壓成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了坯料材料的等效應(yīng)力分布情況，分析得到了反擠壓模具的載荷分布情況。
　　 根據(jù)十字軸軸套反擠壓成形過程中模芯受到的最大載荷，結(jié)合模芯的材料，利用纏繞預(yù)應(yīng)力和纏繞層數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，得到十字軸軸套反擠壓模具纏繞層數(shù)和每層鋼帶纏繞張力的最佳模式。依據(jù)鋼帶纏繞的層數(shù)和鋼帶的厚度，

4、確定十字軸軸套鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具的尺寸，與十字軸軸套年輪式預(yù)應(yīng)環(huán)組合模具進(jìn)行了對比，論證了鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具的優(yōu)越性。
　　 根據(jù)鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模具的實(shí)際工作環(huán)境，設(shè)計(jì)一套錐形夾緊裝置，利用錐形機(jī)構(gòu)向內(nèi)提供的夾緊力維持鋼帶的張力，夾緊裝置的保護(hù)套用以保護(hù)鋼帶。在高溫以及交變載荷作用下，利用機(jī)械夾緊裝置可以永久維持鋼帶張力。
　　 依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，完成將鋼帶夾緊裝置各零部件的生產(chǎn)制造。利用鋼帶纏繞設(shè)備對鋼帶纏繞預(yù)應(yīng)力模套進(jìn)行