转向器扇形齿轮轴精锻成形数值模拟研究
本文选题:扇形齿轮轴 + 闭塞锻造 ; 参考:《昆明理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:近几年汽车工业飞速发展,汽车的产量和保有量逐年增加,企业和市场对汽车零部件的要求不断提高。扇形齿轮轴是汽车转向系统的重要组成部分,属于核心安全零部件,对其尺寸精度、机械性能和表面质量都有很高的要求。传统的加工方法主要是采用棒料直接切削加工,或者通过先锻造制坯再进行切削加工。生产过程存在着材料利用率低、机械性能差、生产效率低等诸多问题,已经满足不了市场发展以及行业的需求。因此,研究扇形齿轮轴的精密锻造成形技术具有很高的的实际应用价值。本文在研究刚塑性有限元理论的基础上,基于DEFORM-3D数值模拟软件,分析处理了扇形齿轮轴闭塞锻造成形过程数值模拟技术的关键技术问题,在此基础上对扇形齿轮轴闭塞锻造成形进行模拟仿真分析。首先,分析了扇形齿轮轴闭塞锻造成形过程的金属充填规律,不同工艺方案的优劣性,选择合适的闭塞锻造工艺方案。然后,采用单因素法分析了不同工艺参数对锻造成形和模具磨损的影响,获得了相应的规律以及磨损量的定量计算公式。最后,采用正交试验设计和数值模拟软件,对影响扇形齿轮轴成形的主要因素进行模拟分析。以成形载荷、锻件损伤和模具磨损为评价指标,获得了各个因素对三个评价指标的影响程度以及单指标的最佳工艺参数组合。采用综合平衡法得到全局内的最优工艺参数组合,在此基础上进行了模拟验证,可以为扇形齿轮轴闭塞锻造工艺设计提供依据。
[Abstract]:In recent years, with the rapid development of automobile industry, the output and ownership of automobile are increasing year by year.Sector gear shaft is an important part of automobile steering system, which belongs to the core safety parts. It requires high dimensional accuracy, mechanical performance and surface quality.The traditional machining method mainly adopts bar material direct cutting, or by forging the blank and then cutting.There are many problems in the production process, such as low utilization ratio of materials, poor mechanical properties, low production efficiency and so on, which can not meet the needs of the market and the industry.Therefore, it is of great practical value to study the precision forging technology of sector gear shaft.Based on the research of rigid-plastic finite element theory and DEFORM-3D numerical simulation software, this paper analyzes and deals with the key technical problems of the numerical simulation technology of the sector gear shaft block forging process.On the basis of this, the simulation analysis of the closed forging forming of sector gear shaft is carried out.First of all, the metal filling law and the advantages and disadvantages of different process schemes are analyzed in the closed forging process of sector gear shaft. The suitable closed forging process is selected.Then, the influence of different process parameters on forging forming and die wear is analyzed by single factor method, and the corresponding law and quantitative calculation formula of wear amount are obtained.Finally, the main factors affecting the forming of sector gear shaft are simulated and analyzed by orthogonal test design and numerical simulation software.Taking the forming load, forging damage and die wear as the evaluation index, the influence degree of each factor on the three evaluation indexes and the best technological parameter combination of the single index were obtained.The optimal process parameter combination in the whole world is obtained by using the comprehensive balance method, and the simulation is carried out on this basis, which can provide the basis for the forging process design of the sector gear shaft block.
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG316
【参考文献】
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,本文编号:1764458
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