發(fā)動(dòng)機(jī)多楔帶輪旋壓成形仿真的研究.pdf

1、旋壓成形法作為最新的多楔帶輪加工方式，正逐漸取代傳統(tǒng)的鑄、鍛切削多楔帶輪的加工方式。旋壓多楔帶輪以其重量輕、精度高、節(jié)能、良好的動(dòng)平衡等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、航天器、家電等行業(yè)。
　　本文運(yùn)用材料非線性本構(gòu)關(guān)系、動(dòng)力顯式有限元法以及準(zhǔn)靜態(tài)分析法等多楔帶輪有限元基本理論，在深入研究多楔帶輪旋壓成形工藝的基礎(chǔ)上，以多楔帶輪A為研究對象并基于有限元分析軟件ABAQUS/Explicit，建立了有效可行的多楔帶輪旋壓數(shù)值仿真模型。通過對旋

2、壓仿真過程中各個(gè)工步的應(yīng)力應(yīng)變分布、速度位移分布、旋輪載荷分布的研究，揭示了材料的流動(dòng)規(guī)律及成形機(jī)理。
　　結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對多楔帶輪的毛坯設(shè)計(jì)方法以及成形工藝的選擇方法進(jìn)行了總結(jié)。通過對多楔帶輪A進(jìn)行試驗(yàn)研究，并和實(shí)際的成形進(jìn)行了對比分析，一方面驗(yàn)證了所建立的多楔帶輪旋壓成形有限元模型的正確性，另一方面通過仿真分析還解決了旋壓過程中出現(xiàn)的缺陷問題，取得了良好的效果。在水泵帶輪B的試驗(yàn)研究過程中，通過改變成形工藝流程，解決了其“

3、凸臺(tái)”缺料的問題;另外，針對旋壓多楔帶輪普遍存在的折疊紋問題以及扭矩測量試驗(yàn)條件的局限性，提出了壓脫-扭矩試驗(yàn)，用以估算存在折疊紋的零件的扭矩是否滿足技術(shù)要求。
　　探討了整形輪的工藝參數(shù)（徑向進(jìn)給量f、相對安裝距離h、旋輪高度H）對“鼓形”成形的影響:整形輪的徑向進(jìn)給量和相對安裝距離主要影響“鼓形”成形的對稱性，對稱性太差會(huì)造成增厚工步的成齒區(qū)缺料;整形輪的高度主要影響“鼓形”成形的大小，“鼓形”太小會(huì)造成增厚工步的成齒區(qū)不能增

4、厚。通過對多楔帶輪C的“凸臺(tái)”成形的改進(jìn)情況來實(shí)際驗(yàn)證了整形輪對成形的重要性，效果明顯。
　　針對實(shí)際生產(chǎn)中旋壓終成形輪邊齒容易斷裂的問題，通過仿真分析，確定了終成形輪邊齒容易斷裂的原因是預(yù)成形輪的成形角設(shè)計(jì)不合理以及旋輪相對裝配位置誤差過大造成的。在保證裝配相對位置誤差的前提下，通過一系列仿真分析確定了合理的預(yù)成形輪成形角，使得旋壓輪壽命有明顯提高。
　　通過以上多楔帶輪旋壓成形試驗(yàn)對比分析的結(jié)果表明，本文所建立的多楔帶輪