傳動軸精拔前處理工藝優(yōu)化及冷拔過程有限元分析.pdf

1、傳動軸廣泛用作各種機(jī)械、汽車和家電行業(yè)的軸類零件，如皮帶運(yùn)輸機(jī)托輥軸、家用電器電機(jī)軸、各種機(jī)械的軸類零件等，當(dāng)其精度高達(dá)IT6至IT5時(shí)，通常采用的制造方法是車削——磨削加工，不但生產(chǎn)效率低，設(shè)備投資大，而且機(jī)加工過程會產(chǎn)生廢料、廢液，不便于綠色制造；而傳統(tǒng)冷拔工藝生產(chǎn)傳動軸的方法，不但尺寸精度低，而且尺寸穩(wěn)定性也差，不能滿足高精度傳動軸的質(zhì)量要求。高精度冷拔技術(shù)是對傳統(tǒng)的冷拔工藝進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)并進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。本課題通過對冷拔前酸洗工藝

2、和潤滑工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以及對冷拔過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真，研究分析冷拔模具的結(jié)構(gòu)及尺寸匹配，從而實(shí)現(xiàn)精級冷拔要求，使得冷拔后的傳動軸能夠直接裝配軸承使用。
　　本文主要從冷拔前預(yù)處理工藝和冷拔過程模擬仿真分析兩個(gè)方面進(jìn)行研究。首先，以傳動軸常用材料45鋼為對象，通過正交實(shí)驗(yàn)法，綜合研究冷拔前的預(yù)處理工藝，有效提高了潤滑效果，這是保證冷拔精度的前提。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：45鋼獲得良好酸洗效果的較佳工藝參數(shù)組合為：硫酸濃度17％、酸洗溫度50

3、℃、酸洗時(shí)間5min；過酸洗會嚴(yán)重影響材料的伸長率、斷面收縮率等塑性性能，在實(shí)際生產(chǎn)中一定要防止過酸洗的情況發(fā)生；45鋼獲得良好磷化效果的較佳工藝參數(shù)組合為磷化液PH值2.0、磷化溫度75℃、磷化時(shí)間20min；通過掃描電子顯微鏡進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：45鋼表面的中溫鋅系磷化膜晶粒猶如花瓣一樣向四周擴(kuò)散且主要呈現(xiàn)棒狀組織結(jié)構(gòu)，皂化膜為一層疏松多孔的棉絮狀組織結(jié)構(gòu)，晶粒之間的堆積比較緊密。其次，對冷拔過程進(jìn)行模擬仿真分析，利用 ANSYS