汽車外星輪成形過程模擬與工藝優(yōu)化研究.pdf

1、模具設(shè)計和制造是塑性加工工藝中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié),其合理與否,直接決定著能否生產(chǎn)出滿足要求的鍛件。傳統(tǒng)的模具設(shè)計與制造過程是以“試錯”為基本方法的,需要經(jīng)過設(shè)計、制造、試制到修改設(shè)計的多次反復(fù),從而導(dǎo)致模具的制造周期長、成本高。CAD/CAM是實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計和制造自動化的關(guān)鍵技術(shù),在產(chǎn)品開發(fā)中,引入該技術(shù)進行產(chǎn)品設(shè)計、工程分析及數(shù)控編程,能大大提高產(chǎn)品質(zhì)量,創(chuàng)造顯著的效益。外星輪是汽車傳動軸的主要受力部件,工作情況極其復(fù)雜,它的性能優(yōu)劣直接影響

2、著汽車傳動的可靠性和安全性。該零件屬于細長軸類零件,成形比較困難,其鍛造工藝的可行性、穩(wěn)定性、成形質(zhì)量(含充滿成形、折疊、組織缺陷)、材料利用率以及如何降低載荷、提高模具使用壽命等,都是在制訂外星輪成形工藝所必須重點考慮的。本文針對越野車外星輪成形過程的幾個關(guān)鍵技術(shù)問題,利用剛粘塑性有限元數(shù)值模擬軟件DEFORM3D對其成形過程進行數(shù)值模擬,全面分析了坯料直徑、模具結(jié)構(gòu)、摩擦因子對成形質(zhì)量的影響及該外星輪成形過程的金屬流動及應(yīng)力應(yīng)變分布

3、規(guī)律。通過數(shù)值模擬,預(yù)測了成形過程中可能出現(xiàn)的缺陷,達到了優(yōu)化工藝參數(shù)、優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)、消除成形缺陷的目的。通過實際生產(chǎn),對工藝方案的正確性和有效性進行了檢驗,對模具設(shè)計的合理性與科學(xué)性進行了檢驗。最后對模擬結(jié)果與實際生產(chǎn)情況進行對比分析,總結(jié)了課題研究的成功經(jīng)驗,為指導(dǎo)相關(guān)模具的設(shè)計打下了基礎(chǔ)。本文利用重慶大江鍛廠的設(shè)備及UC1為試驗材料進行了生產(chǎn)試驗,通過試驗數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的對比,進一步驗證了Deform3D有限元模擬系統(tǒng)的有效性和模