三叉式内球笼外滑套温冷复合精锻成形技术及机理研究

发布时间：2020-02-16 22:20

【摘要】：温冷复合精锻成形技术不仅融合了不同精锻技术的优点,而且可以提高工作效率、节约制造成本,符合当今制造业的发展趋势。本文以汽车三叉式Qg球笼外滑套为研究对象,制定了基于参数化的温冷复合成形工艺及模具设计规程,研究了各工艺参数对金属流线分布的影响规律,探讨了温成形反挤凸模磨损机理及延寿技术。其主要研究内容和结论如下:根据零件的结构和尺寸特点,利用参数化设计方法,基于变形量和预成形件尺寸协调分配技术制定了该类零件的温冷复合成形工艺规程;结合弹性补偿技术和组合式模具设计的方法,建立了该类零件的温冷复合成形模具设计规程;在此基础上对某型号的外滑套成形工艺及模具进行了快速设计。模拟了外滑套温冷复合成形工艺的全过程,预测了预成形件的质量和工件金属流线的分布情况,并研究了成形工艺、过程控制参数、模具等因素对温成形件金属流线分布的影响规律,并对这些影响参数进行了优化,给出了工件金属流线分布的最佳工艺方案。针对温成形反挤模具易磨损和寿命短的现象,结合正交实验与数值分析,研究了硬度、预热温度和摩擦因子这三个主要因素对温成形反挤凸模磨损速度的影响规律,结合生产实践,给出了该类模具主要的失效形式及机理,提出了淬火+高温回火、以及在此基础上的局部激光冲击强化和表面渗氮处理这三种不同的模具延寿技术。最后对优化后的工艺方案和基于不同延寿技术的温成形反挤凸模进行了现场实验,结果表明通过工艺优化、模具设计及成形工艺参数的控制可以改善锻件的金属流线。具体表现为:正挤锥角越小,流线分布越好;模具润滑效果越好,摩擦越小,金属流线越好;上模进给速度对金属流线的分布几乎没有影响。对于三种不同结构的反挤模具而言,顶部具有三角圆锥引流台的反挤凸模流线最佳,并在一定范围内,三角圆锥底部直径、夹角和顶部圆弧半径越大,金属流线越好。另外,对模具磨损速度影响最大的是模具的硬度,预热温度和摩擦力次之;与淬火+回火的模具强化工艺相比,采用热处理方式与激光冲击强化相结合的反挤凸模模具经济性最好,其耐磨性增强,表面硬度增加了12.5%,一次使用寿命提高了60.4%。
【学位授予单位】：江苏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG316

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本文编号：2580225