外文翻譯---花鍵軸開模冷擠壓中局部鐓粗問題的解決和相關光塑性研究 中文版

1、出處： 出處：Journal of Materials Processing Technology, 2001, 114(3): 185-188 中文 中文 3430 字花鍵軸開模冷擠壓中局部鐓粗問題的解決和相關光塑性研究摘要： 摘要：同別的成型方法相比，花鍵軸的冷擠壓成型有很多優(yōu)點。然而，在入模口處的鐓粗問題，仍然沒有解決，影響著這種凈形技術的廣泛應用。為了解決局部鐓粗問題，在這篇文章中提出了在模具開口處加一個導向長度的方法。在光塑性

2、的基礎實驗中，發(fā)現(xiàn)了解決問題的一個理論分析模型，并且提出了一個計算導向 長度的方法?；谟嬎憬Y果選出了合理的工藝參數(shù)，并且實際工藝中結果良好。關鍵詞：花鍵軸；冷擠壓；局部鐓粗；光塑性1. 1. 前言 前言最近幾年，凈形或近凈形加工，甚至在制造工件的復雜部分。花鍵軸的冷擠壓成形比切削有更

3、大的潛力，平模的應用越來越廣泛，應為它的許多顯著的優(yōu)點，例如節(jié)省原材料，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質量好，成本低。然而，模具設計和工藝參數(shù)的選擇依賴于非理論的因數(shù)和分析系統(tǒng)的缺乏，導致坯料常常在模具入口發(fā)生鐓粗，導致了在實際生產(chǎn)中擠壓的失敗。近來，這種鐓粗問題主要的解決辦法是在主要設備上反復試驗，采用試錯的方法，這種方法費用昂貴，限制了這種先進的生產(chǎn)工藝的廣泛應用。擠壓力的計算和花鍵軸冷擠壓成形工藝參數(shù)曾經(jīng)有過許多探索者做過研究，但是局部鐓粗的問

4、題研究沒有過報導。這篇文章重點解決局部鐓粗問題和相關的經(jīng)驗和理論分析。2. 2. 局部鐓粗的形成和解決 局部鐓粗的形成和解決2.1 2.1 如何避免局部鐓粗的形成 如何避免局部鐓粗的形成在花鍵軸開模冷擠壓的工藝過程中，沒有進入模具塑性變形區(qū)的工作區(qū)不受模具的約束，不會發(fā)生變形，這樣開模擠壓的成形條件為：p≤ s ?式中 p 為坯料單位面積上的擠壓力， 是坯料的屈服強度。如果 s ?p＞ s ?那么在圓錐形模具入口處的坯料將首先變形，然后

5、被鐓粗。最終，金屬流動被約束導致開模擠壓失敗。哪一個參數(shù)是模具設計的主要因數(shù)和怎么判斷開模擠壓成功或失敗是一個問題。一些關于這個問題的研究是應用限制較高的方法。當別的參數(shù)固定的時候，有兩個臨界參數(shù)，即臨界入模半角αcr1 和αcr2（αcr1＜αcr2 ） 。 當αcr1＜α＜αcr2 時，成形條件 p≤ 得到滿足，并且局部鐓粗 s ?圖二 不同導向長度的軸成型狀況(a)L0=2.8㎜,(b)L0=2.5表一 不同導向長度對成型能力

6、的影響導向長度 L0（㎜）4 3.7 3.4 3.1 2.8 2.5成型能力 好 好 好 好 不好 不可以當 L0=2.8mm 時，結果是不穩(wěn)定的，顯示在圖二 a，一個小的局部鐓粗在模具入口處出現(xiàn)，在擠壓鍵的的表面有一些細微的裂縫。當 L0=2.5mm 時，局部鐓粗現(xiàn)象變得嚴重，在擠壓鍵表面有嚴重的缺陷，如淚痕狀和燒蝕狀缺陷。花鍵軸僅有少部分擠壓完成。隨著局部鐓粗的增加，正常的擠壓失?。ㄈ鐖D二 b） 。由以上可以推斷出合理的導向長度 L

7、0 應該可以避免局部鐓粗現(xiàn)象的發(fā)生，并且擠壓也可以成功的實現(xiàn)，甚至當α在正常范圍之外（α＞αcr2） 。3. 3. 理論分析模型和導向長度 理論分析模型和導向長度 L0 的計算方法 的計算方法3.1 3.1 光塑性實驗 光塑性實驗Ito[9]首先提出聚碳酸脂工程塑料可以代替賽璐珞作為一種光塑性模型材料，并且，聚碳酸脂工程塑料也可以模擬冷成形。在本文中，為了研究上述的局部鐓粗問題的解決方法，作者選擇了一種物理模擬方法[9]，通過這種實際的

8、模擬方法來獲得一個理論分析模型。模擬材料為聚碳酸脂工程塑料，選擇了兩個入模角，α=300 和α=450。圖三（a）和（b）顯示一個沒有局部鐓粗的縱向切片的等色線圖（α=300）和一個有局部鐓粗的縱向切片的等色線圖（α=450） 。結果發(fā)現(xiàn)當α＜αcr（沒有局部鐓粗）時，金屬沿著模具連接面流動正常，并且有一個零級條紋區(qū)，這表明沒有沿著入模角口的塑性變形，當α＞αcr2 時（α=450） ，坯料形成局部鐓粗并進入入模角，并且在這個區(qū)的邊緣也