離合塊冷擠壓工藝及組合凹模有限元優(yōu)化.pdf

1、冷擠壓是一種近凈成形技術(shù),具有切削加工無可比擬的優(yōu)點(diǎn),如流線均勻、精度高、表面質(zhì)量好、機(jī)械性能優(yōu)越及生產(chǎn)率高等。本文以冷擠壓技術(shù)為中心,結(jié)合工藝經(jīng)驗(yàn)與數(shù)值模擬技術(shù),通過數(shù)值模擬優(yōu)化多道工序最終確定最佳工藝方案并擠壓出符合要求的產(chǎn)品。全文研究內(nèi)容主要分為兩部分:
　　1.離合塊冷擠壓工藝規(guī)程的開發(fā)及優(yōu)化。離合塊零件所用材料是15CrMo,幾何形狀很復(fù)雜,可概括為三個(gè)部分:凸臺(tái)階,環(huán)形槽和異形孔。考慮到其三部分成形過程中的相互關(guān)系而采

2、用計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬方法探索最佳冷擠壓工序步驟,以使離合塊能順利成形并使凸模載荷盡可能小,借助金屬成形專用有限元數(shù)值模擬軟件DEFORM-3D對(duì)其進(jìn)行模擬,分析了實(shí)際冷擠壓成形過程中,凸模斷裂的原因所在,提出合理的工藝解決方案,并對(duì)提出的工藝方案進(jìn)行數(shù)值模擬,把每次模擬過程中的結(jié)果參數(shù)進(jìn)行總結(jié)歸類,最后通過統(tǒng)計(jì)分析得出最優(yōu)工藝參數(shù)和最優(yōu)生產(chǎn)工藝方案,完成復(fù)雜零件離合塊的工藝優(yōu)化方案的研究,并得到生產(chǎn)驗(yàn)證。最終工藝方案為:先正擠壓成形凸臺(tái)階,

3、然后機(jī)加工直徑φ14mm的內(nèi)孔,軟化退火處理后磷化皂化處理,最后去掉凹模芯棒復(fù)合擠壓成形環(huán)形槽與異形孔。
　　2.組合凹?？傊睆奖扰c各圈過盈量的有限元優(yōu)化。對(duì)組合凹模進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的過程中,提出組合凹模設(shè)計(jì)過程中的幾個(gè)關(guān)鍵問題,解決了把實(shí)際組合凹模模型轉(zhuǎn)變?yōu)橛邢拊Ｐ瓦^程中的接觸問題,組合凹模之間的接觸力傳遞對(duì)于模擬結(jié)果的準(zhǔn)確度非常重要;優(yōu)化組合凹模的總直徑比與徑向過盈量的過程中,引入了基于統(tǒng)計(jì)學(xué)理論的均勻設(shè)計(jì)原理,結(jié)合DEFORM