星形套終鍛成形數(shù)值模擬及優(yōu)化.pdf

1、星形套是轎車傳動系統(tǒng)中的重要零件之一，其機械性能和外形結(jié)構(gòu)要求非常嚴(yán)格，尺寸精度要求高。星形套閉式冷鍛成形過程中，坯料的尺寸和工藝參數(shù)的選擇對星形套的精度和模具的使用壽命有很大影響，因此優(yōu)化星形套的坯料尺寸和成形工藝，對實際生產(chǎn)有一定的指導(dǎo)意義。
　　 本文概括了國內(nèi)外冷鍛技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了剛塑形有限元法的基本理論以及DEFORM軟件。利用DEFORM-3D軟件對星形套終鍛成形的過程進行數(shù)值模擬，對方案一(直接鍛造出星形套的

2、上下臺階)和方案二(不直接鍛造出星形套的上下臺階)作了比較分析，并優(yōu)化了星形套終鍛成形的坯料尺寸和工藝參數(shù)。本論文的主要工作及取得的成果歸納如下：
　　 1.在同一工藝參數(shù)下，對方案一和方案二作了對比分析，采用方案一時凹模的最大等效應(yīng)力為2037MPa，大于模具的屈服強度1846MPa。采用方案二時凹模的最大等效應(yīng)力為1693MPa，小于模具的屈服強度。得到采用方案二比采用方案一要好，采用方案二時凹模的最大等效應(yīng)力較小。

3、　　 2.在坯料體積的優(yōu)化中，滿足充滿型腔的坯料的最小體積V=3665.9mm3。在坯料尺寸的優(yōu)化中，綜合考慮成形時凹模的等效應(yīng)力和總能量消耗，得到坯料的外徑D=56.2mm，內(nèi)徑d=20.5mm，高h=35.5mm，球道直徑Φ=17.3mm為坯料的最優(yōu)尺寸。
　　 3.在研究成形工藝與工件溫度、成形工藝與模具溫度的關(guān)系中，在相同沖頭速度下，摩擦系數(shù)越大，工件和模具的溫度越高；在相同摩擦系數(shù)下，沖頭速度越大，工件溫度越高，而模