六角法兰面锁紧螺母冷镦挤成型数值模拟及优化

发布时间：2021-06-19 09:16

　　通过对六角法兰面锁紧螺母的结构分析,提出了两种成形工艺。利用Deform-3D有限元分析软件对两种方案进行数值模拟,并对冷镦挤成形过程中的应力分布、材料流动情况以及载荷行程规律进行分析。模拟发现:运用选择的方案成形的锁紧螺母在薄壁处不会发生折叠缺陷,六角和法兰面成型完整,无裂纹,整体填充饱满,表面质量高。模拟结果与实际相符,证明选择的方案冷镦挤成形工艺更优。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(17)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

六角法兰面锁紧螺母零件

多工位冷镦工艺方案(mm)

图3是六角法兰面锁紧螺母方案1前四个工步的等效应力分布图。从图3(a）中可看出盲孔部分受到变形力最大，最大应力为2920 MPa，此处的畸变最为严重；图3(b）将坯料翻转180°以后镦挤并形成上下盲孔，可以看出在下盲孔周围的部分受到的应力集中最大，最大应力为3110MPa，坯料底部受到应力集中较大；图3(c）将坯料翻转180°以后成形六角并扩大盲孔，扩大盲孔以及六角成形部分的应力最大，其数值为3130 MPa，从这里可以看出直接成形六角会导致六角与弯折处发生应力集中的情况；图3(d）进一步加深盲孔，成形六角法兰锁紧螺母的薄壁部分，在薄壁与法兰连接处以及加深盲孔时靠近冲头的部分受到较大应力，最大应力值为3360MPa。图4是六角法兰面锁紧螺母方案2的前四个工步等效应力分布图。图4(a）为整形工步的等效应力分布图，最大应力出现在坯料底部发成变形贴近凹模的区域，其最大应力为2350 MPa，图4(b）将坯料翻转180°初步成形六角以及上盲孔，坯料所受的应力较为均匀，最大应力为2660 MPa；图4(c）将坯料翻转180°成形六角并将盲孔扩大，由于前面六角已经初步成形，所以这一工步所受到的变形力较为均匀，最大应力出现在坯料底部，为2730 MPa；图4(d）中薄壁成形并加深了盲孔，受到的变形力比较均匀。可以看出方案2各工步受等效应力与方案1相比有明显改善，而且方案2整体受变形力较为均匀。因此按方案2加工工艺加工出来的零件质量会更好。图4 方案2等效应力分布图(MPa)

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3237538