發(fā)動機多楔帶輪旋壓成形仿真的研究.pdf

1、旋壓成形法作為最新的多楔帶輪加工方式，正逐漸取代傳統(tǒng)的鑄、鍛切削多楔帶輪的加工方式。旋壓多楔帶輪以其重量輕、精度高、節(jié)能、良好的動平衡等特點，廣泛應用于汽車、航天器、家電等行業(yè)。
　　本文運用材料非線性本構關系、動力顯式有限元法以及準靜態(tài)分析法等多楔帶輪有限元基本理論，在深入研究多楔帶輪旋壓成形工藝的基礎上，以多楔帶輪A為研究對象并基于有限元分析軟件ABAQUS/Explicit，建立了有效可行的多楔帶輪旋壓數(shù)值仿真模型。通過對旋

2、壓仿真過程中各個工步的應力應變分布、速度位移分布、旋輪載荷分布的研究，揭示了材料的流動規(guī)律及成形機理。
　　結合實際設計經驗，對多楔帶輪的毛坯設計方法以及成形工藝的選擇方法進行了總結。通過對多楔帶輪A進行試驗研究，并和實際的成形進行了對比分析，一方面驗證了所建立的多楔帶輪旋壓成形有限元模型的正確性，另一方面通過仿真分析還解決了旋壓過程中出現(xiàn)的缺陷問題，取得了良好的效果。在水泵帶輪B的試驗研究過程中，通過改變成形工藝流程，解決了其“

3、凸臺”缺料的問題;另外，針對旋壓多楔帶輪普遍存在的折疊紋問題以及扭矩測量試驗條件的局限性，提出了壓脫-扭矩試驗，用以估算存在折疊紋的零件的扭矩是否滿足技術要求。
　　探討了整形輪的工藝參數(shù)（徑向進給量f、相對安裝距離h、旋輪高度H）對“鼓形”成形的影響:整形輪的徑向進給量和相對安裝距離主要影響“鼓形”成形的對稱性，對稱性太差會造成增厚工步的成齒區(qū)缺料;整形輪的高度主要影響“鼓形”成形的大小，“鼓形”太小會造成增厚工步的成齒區(qū)不能增

4、厚。通過對多楔帶輪C的“凸臺”成形的改進情況來實際驗證了整形輪對成形的重要性，效果明顯。
　　針對實際生產中旋壓終成形輪邊齒容易斷裂的問題，通過仿真分析，確定了終成形輪邊齒容易斷裂的原因是預成形輪的成形角設計不合理以及旋輪相對裝配位置誤差過大造成的。在保證裝配相對位置誤差的前提下，通過一系列仿真分析確定了合理的預成形輪成形角，使得旋壓輪壽命有明顯提高。
　　通過以上多楔帶輪旋壓成形試驗對比分析的結果表明，本文所建立的多楔帶輪