電動(dòng)工具異形輸出軸鐓擠成形工藝數(shù)值模擬及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、電動(dòng)工具異形輸出軸是電動(dòng)工具中的核心部件，同時(shí)也是電動(dòng)工具行業(yè)中一種復(fù)雜精密制件，其成形難度大，精度要求高。近年來(lái)，由于電動(dòng)工具的推廣，異形輸出軸綜合性能的要求也越來(lái)越高，同時(shí)異形輸出軸在鐓擠成形過(guò)程中，材料流速不均勻、模具容易開(kāi)裂也是生產(chǎn)中的重大問(wèn)題，因此如何改進(jìn)異形輸出軸的成形工藝和提高模具的使用壽命就顯得尤為重要。異形輸出軸成形工藝復(fù)雜，其可行性、穩(wěn)定性、成形質(zhì)量（形狀是否彎曲、折疊）、材料利用率以及如何降低載荷提高模具使用壽命等

2、，都是在制訂異形輸出軸成形工藝過(guò)程中必須重點(diǎn)考慮的。
　　 本文對(duì)異形輸出軸的傳統(tǒng)成形工藝作了簡(jiǎn)要介紹。運(yùn)用TopSolid三維造型軟件設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)，利用DEFORM-3D軟件模擬異形輸出軸鐓擠成形過(guò)程，系統(tǒng)分析了成形過(guò)程中金屬的流動(dòng)情況、模具載荷曲線以及模具所受的應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)成形工藝的不足，探明擠壓成形力較大以及制件發(fā)生彎曲現(xiàn)象的原因。凹模入模角α對(duì)擠壓成形力、材料流速均有較大影響，材料流速不均勻，引起異形輸出軸前端材料之間

3、相互拉扯，導(dǎo)致異型輸出軸桿部產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。根據(jù)模擬結(jié)果，提出模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案，首先通過(guò)理論計(jì)算和有限元模擬，確定凹模最佳入模角αopt，從而減小擠壓成形力，其次，采用變工作帶的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)調(diào)整材料流速，并利用有限元模擬軟件對(duì)工作帶結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬、優(yōu)化，獲得最佳的工作帶尺寸。設(shè)計(jì)并制造組合凹模，并通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)模擬所確定的最佳成形工藝方案進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明模擬與生產(chǎn)實(shí)際相吻合，最后總結(jié)了課題研究的成功經(jīng)驗(yàn)。
　　 本課題