等速万向节滑套多工序温冷复合精密成形技术研究

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温冷复合精密成形技术是先用温挤压预成形,再用冷挤压终成形,它充分利用了温挤压和冷挤压各自的优点,在制造业尤其是汽车零部件行业得到广泛应用。等速万向节滑套是汽车上的重要零部件,属于典型的杯杆类零件,由于其杯部形状复杂,而且壁厚不等,所以成形难度大。本文以某等速万向节滑套为研究对象,采用有限元数值模拟技术,利用DEFORM软件系统地研究了等速万向节滑套的多工序温冷复合精密成形技术,为等速万向节滑套的工艺设计和实际生产提供有益指导。通过分析等速万向节滑套的形状和结构,制定了多工序温冷复合精密成形工艺,并设计了各工序工件以及毛坯的形状尺寸。在此基础上,设计了正挤压、镦粗、反挤压和冷精整四个工序的模具工作部分零件。对正挤压、镦粗、反挤压这三个温成形工序进行了数值模拟,分析了它们的变形过程,得到了各工序的凸模载荷-行程曲线和工件中的等效应力分布。并研究了凹模入口角对正挤压后工件杆部端面形貌的影响,凸凹模间隙对镦粗后工件毛刺高度的影响,凸模圆角半径、凸模端面锥角和凸模工作带高度对反挤压成形质量的影响。对冷精整工序进行了数值模拟,得到了凸模载荷-行程曲线和工件中的等效应力分布,并预测到工件端面会出现塌角缺陷。通过正交试验分析了精整量、凹模入口角、挤压速度、摩擦因子对工件端面塌角高度和成形力的影响,并得到了工件端面塌角高度和成形力均最小的最佳工艺参数组合。针对冷精整后工件杯部型腔内柱面成形不饱满的缺陷,对冷精整坯料进行了改进设计,从而获得了内柱面成形饱满的工件。
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