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支撑轴制造新工艺的有限元概要

时间:2017-3-2 9:33:01  作者:支撑轴 

      

支撑轴零件在汽车领域中需求量较大,从形状上看,支撑轴属于阶梯状的空心轴类零件,体积较大且轴向长度较长。现有的制造工艺多采用热锻方法先成形其阶梯形外轮廓,然后全部采用机加工方法加工其空心部分。现有的生产工艺因大量的机加工而造成材料的严重浪费,而且也消耗了较长的工时。采用挤压成形方法加工支撑轴的空心部分。考虑到该产品空心部分及外部轮廓在轴向上皆为阶梯状,且挤压行程较长,难以采用一次性纯粹的反挤压工艺,在反挤之前需增加一道镦挤工步来完成支撑轴外部轮廓的成形和内孔的预成形。

支撑轴制造新工艺模拟中材料为45#钢(AISI-1045),初始挤压温度为1 100℃,模具与工件之间的摩擦系数取为0.3,镦挤和反挤冲头的速度分别为25mm/s和30mm/s。经过反复模拟,确定了镦挤工步与反挤工步的挤压行程和变形程度的合理匹配,模拟分析的基本条件及部分结果。在镦挤工步完成表中给出的挤压行程,可以保证其成形后的预制坯经过随后的反挤变形实现支撑轴锻件的尺寸要求。当支撑轴空心及外部轮廓的上部分形状满足尺寸要求时,此阶段的挤压就结束了。通过模拟发现,不合理的预锻件尺寸和模具结构会在镦挤结束阶段在阶梯处产生折叠且外部轮廓尺寸充填不满。

关键词:支撑轴,装载机支撑轴,车桥齿轮


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