多工位热模锻工艺及模具技术研究

发布时间：2021-01-09 20:14

　　以多工位热模锻压力机为主体的自动化生产线将成为汽车零件锻造加工的主要生产模式,基于传统经验与理论计算来进行工艺设计和模具设计,在实际应用中往往存在很多问题,本文通过应用DEFORM软件对齿轮锻坯进行多工位成形工艺仿真分析与优化,保证锻件质量,降低锻造成形力,为齿轮锻坯多工位成形和模具设计提供支撑。本文首先阐述了齿轮坯闭式热模锻成形的特点,然后结合锻件的复杂程度参考相关实例设计了齿轮坯多工位热模锻成形的工艺流程,即齿轮坯在一台多工位热模锻压力机上实现四个工位的连续锻造,四个工位分别是镦粗、预锻、终锻、冲孔。参考相关设计准则设计各工步图。然后使用DEFORM-2D软件对各工位进行工艺仿真,原始的工艺参数来源于企业。模拟结果显示预锻、终锻上模载荷偏大,通过分析原因并进行了工艺设计改进,改进后使得预锻上模最大载荷降低了313吨,终锻上模最大载荷降低了239吨。然后是模具技术的研究。锻模整体结构方案选择镶块式,依据各工步图对模膛进行设计,内容还包括氧化皮清扫气路、排气孔的布置、凸凹模间隙、锻坯顶出方式等。然后进行模具仿真,仿真指标包括模具等效应力、最大主应力、磨损深度、温度场分布等。初始仿真结果... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

预锻工位下模内冲头开裂

齿坯是制造齿轮用的圆形毛坯,经过粗车和精车,再经机械加工成为齿轮成品。对于需求量大的齿坯,需采用高精度、高效率的工艺方法生产,一般采用的是模锻工艺,齿坯模锻工艺有开式模锻和闭式模锻两种,如图2.2和图2.3所示。开式模锻工艺的缺点是由于存在横向飞边而造成材料利用率低,齿坯闭式模锻工艺是针对开式模锻的缺点而设计的一种工艺,优点是不产生横向飞边,减少了加工余量和拔模斜度,进而提高了材料利用率,但该工艺增加了锻造工艺难度,模具结构变得复杂,同时对下料重量的偏差提高了要求。齿轮坯闭式模锻成形分为三个阶段[36]:

本文以某汽车变速箱二轴一档齿轮坯为例来研究多工位热模锻成形工艺及模具技术,其齿坯锻件图如图2.4,图2.5,由Solidworks计算出锻坯体积为314988mm3,材料20CrMoH,该材料推荐的始锻温度1200℃,终锻温度800℃。图2.5锻件三维模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]不对称喷油器体闭塞锻造成形[J]. 杨程,丁伯艮,庄晓伟,王玲,赵升吨.  塑性工程学报. 2018(04)
[2]精密锻造技术的现状与发展趋势[J]. 赵震,白雪娇,胡成亮.  锻压技术. 2018(07)
[3]精化齿坯热锻工艺浅析[J]. 江叔通.  锻压装备与制造技术. 2017(02)
[4]多层金属热锻模的热机械疲劳寿命预测[J]. 姚亮,王华君,鲁建飞,朱春东.  热加工工艺. 2017(03)
[5]中空分流锻造关键尺寸参数的理论计算及应用[J]. 夏巨谌,金俊松,邓磊,王新云.  塑性工程学报. 2016(03)
[6]基于数值模拟的起落架锻模温度场、应力场分析[J]. 高飞,周杰,周峻峰,沈力.  兵器材料科学与工程. 2016(04)
[7]齿轮毛坯锻造有限元分析[J]. 陈飞,吴昊,韩灵全,吴建,温慧华,聂嘉呈,徐月.  机械工程与自动化. 2016(03)
[8]中空分流锻造成形机理及成形力的计算[J]. 夏巨谌,金俊松,邓磊,王新云.  塑性工程学报. 2016(01)
[9]圆柱齿轮闭式温锻模具结构数值模拟优化分析[J]. 孙正力,李振红,由爽,盛楠,张燚.  热加工工艺. 2016(03)
[10]基于响应面法的直齿轮冷挤压工艺多目标优化[J]. 夏玉峰,叶彩红,王力,任莉.  华中科技大学学报(自然科学版). 2016(01)

硕士论文
[1]直齿轮复合锻造成形工艺数值模拟及虚拟现实仿真研究[D]. 张晓晴.郑州大学 2016
[2]模锻生产中的自动吹风喷墨系统研究[D]. 王珣.重庆大学 2015
[3]齿轮坯热闭式锻造数值模拟分析[D]. 姚朋.吉林大学 2014
[4]热锻模模具分区域等寿命设计研究[D]. 余盈燕.重庆大学 2014
[5]档位齿轮坯精锻成形的数值模拟研究及工艺优化[D]. 张辉.重庆大学 2013
[6]热锻模模膛表层材料温度分布的模拟研究[D]. 徐俊杰.武汉理工大学 2010



本文编号：2967325