汽車(chē)外星輪成形過(guò)程模擬與工藝優(yōu)化研究.pdf

1、模具設(shè)計(jì)和制造是塑性加工工藝中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其合理與否,直接決定著能否生產(chǎn)出滿足要求的鍛件。傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造過(guò)程是以“試錯(cuò)”為基本方法的,需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、制造、試制到修改設(shè)計(jì)的多次反復(fù),從而導(dǎo)致模具的制造周期長(zhǎng)、成本高。CAD/CAM是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù),在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,引入該技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工程分析及數(shù)控編程,能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)造顯著的效益。外星輪是汽車(chē)傳動(dòng)軸的主要受力部件,工作情況極其復(fù)雜,它的性能優(yōu)劣直接影響

2、著汽車(chē)傳動(dòng)的可靠性和安全性。該零件屬于細(xì)長(zhǎng)軸類(lèi)零件,成形比較困難,其鍛造工藝的可行性、穩(wěn)定性、成形質(zhì)量(含充滿成形、折疊、組織缺陷)、材料利用率以及如何降低載荷、提高模具使用壽命等,都是在制訂外星輪成形工藝所必須重點(diǎn)考慮的。本文針對(duì)越野車(chē)外星輪成形過(guò)程的幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,利用剛粘塑性有限元數(shù)值模擬軟件DEFORM3D對(duì)其成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,全面分析了坯料直徑、模具結(jié)構(gòu)、摩擦因子對(duì)成形質(zhì)量的影響及該外星輪成形過(guò)程的金屬流動(dòng)及應(yīng)力應(yīng)變分布

3、規(guī)律。通過(guò)數(shù)值模擬,預(yù)測(cè)了成形過(guò)程中可能出現(xiàn)的缺陷,達(dá)到了優(yōu)化工藝參數(shù)、優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)、消除成形缺陷的目的。通過(guò)實(shí)際生產(chǎn),對(duì)工藝方案的正確性和有效性進(jìn)行了檢驗(yàn),對(duì)模具設(shè)計(jì)的合理性與科學(xué)性進(jìn)行了檢驗(yàn)。最后對(duì)模擬結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)情況進(jìn)行對(duì)比分析,總結(jié)了課題研究的成功經(jīng)驗(yàn),為指導(dǎo)相關(guān)模具的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。本文利用重慶大江鍛廠的設(shè)備及UC1為試驗(yàn)材料進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的對(duì)比,進(jìn)一步驗(yàn)證了Deform3D有限元模擬系統(tǒng)的有效性和模