汽車發(fā)電機爪極組合模具結(jié)構(gòu)及工藝優(yōu)化.pdf

1、爪極是汽車發(fā)電機系統(tǒng)的重要組成部分，也是一種成形難度大、精度要求高的精密模鍛件。隨著車載電器技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，對爪極的發(fā)電性能提出了更高的要求。在精密模鍛中，爪極鍛造模具開裂、磨損等非正常失效也是生產(chǎn)中的瓶頸，因此如何通過改善爪極鍛造模具的結(jié)構(gòu)和工藝來提高模具的使用壽命是企業(yè)亟需解決的問題。
　　本文首先介紹了國內(nèi)外公司采用的爪極制造工藝以及國內(nèi)外學(xué)者對爪極塑性成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀。爪極的種類繁多，以一種帶凸臺的爪極為研究對象，

2、采用UG對爪極及其精密模鍛模具進行三維建模，采用有限元軟件 Deform-3D對爪極精密鍛造成形過程進行模擬，得到了爪極的成形載荷曲線、預(yù)鍛模具的主應(yīng)力分布以及終鍛模具磨損分布，從模擬分析中發(fā)現(xiàn)模具開裂和磨損失效的原因。根據(jù)預(yù)鍛模擬結(jié)果，提出三種預(yù)鍛組合模具的方案，方案一：預(yù)應(yīng)力圈組合模具；方案二：凸臺-型腔-預(yù)應(yīng)力圈組合模具；方案三：凸臺-極爪內(nèi)腔-外腔-預(yù)應(yīng)力圈組合模具。對比分析三種方案的模擬結(jié)果，結(jié)果表明：在方案二中，金屬能夠順利

3、地充滿模具型腔，成形過程中不會產(chǎn)生鍛造缺陷，而且在模具易開裂處的最大應(yīng)力得到了較大的降低。為了獲得最合理的組合模具結(jié)構(gòu)，設(shè)計了多目標正交試驗，得到了最優(yōu)的預(yù)鍛組合模具結(jié)構(gòu)。對于終鍛模具磨損失效，采用GA-BP模型建立了鍛造工藝參數(shù)與終鍛模具磨損以及成形載荷之間的映射關(guān)系，并驗證了該模型的可靠性，為預(yù)測終鍛模具磨損失效提供了理論指導(dǎo)。最后，對最優(yōu)預(yù)鍛組合模具結(jié)構(gòu)進行生產(chǎn)驗證，結(jié)果表明：最優(yōu)預(yù)鍛組合模具具有良好的成形性能以及較高的使用壽命。