MS后桥半轴顶镦工艺分析及成形过程仿真后桥半轴顶镦工艺分析及成形过程仿真姓姓 名名 ：姓姓 名名 ： 课题根本内容课题根本内容 分析MS后桥半轴顶镦成形过程，进展热锻工序工艺计算，在此根底上采用有限元仿真手段，对于成形过程进展仿真分析，研讨不同成形参数对于成形过程的影响，从而为工艺设计优化提供良好的实际根底。其研讨内容主要包括：后桥半轴顶镦成形工艺分析；后桥半轴成形过程有限元模拟；处理锻造过程中资料的折叠景象。后桥半轴顶镦工艺分析后桥半轴顶镦工艺分析 半半轴轴是汽是汽车传动车传动系系统统里差速器和里差速器和驱动车轮驱动车轮之之间间的的传动传动零件，半零件，半轴轴花花键键端与差速器中的半端与差速器中的半轴齿轮轴齿轮相相连连，另一端法另一端法兰盘兰盘 凸凸缘缘 那么和那么和驱动驱动轮驱动驱动轮的的轮毂轮毂相相连连，是扭矩和反作用受力零件，任是扭矩和反作用受力零件，任务载务载荷荷为为弯、扭复合弯、扭复合力矩。力矩。 半半轴轴模模锻锻工工艺艺流程如下：流程如下： 下料下料加加热热顶镦顶镦制坯制坯成形成形 终锻终锻或或预预锻锻、终锻终锻 热处热处置置 非非调质钢锻调质钢锻后控温冷却，或后控温冷却，或调调质钢质钢淬火加高温回火，或淬火加高温回火，或锻锻后余后余热热淬火加高温回火淬火加高温回火 硬度硬度检查检查清理清理 喷喷丸丸 尺寸尺寸检验检验冷校冷校直直回火消除内回火消除内应应力力防防锈锈入入库库。工程概述工程概述法兰盘部分锻件图法兰盘部分锻件图后桥半轴成形模拟分析后桥半轴成形模拟分析v不同摩擦系数v 在不同摩擦系数下，顶镦过程中塑性变形、等效应力、顶镦力都不一样。经过仿真分析可得知，摩擦系数越大，塑性变形、等效应力、顶镦力都会相应的变大。后桥半轴成形模拟分析后桥半轴成形模拟分析不同摩擦系数的等效应力不同摩擦系数的等效应力摩擦系数为0.1时的等效应力分布摩擦系数为0.2时的等效应力分布后桥半轴成形模拟分析后桥半轴成形模拟分析不同摩擦系数的顶镦力不同摩擦系数的顶镦力-行程行程后桥半轴成形模拟分析后桥半轴成形模拟分析v不同不同预热温度温度v 不同温度不同温度对顶镦过程中塑性程中塑性变形、等效形、等效应力、力、顶镦力的影响力的影响还是比是比较很大的。一个合很大的。一个合理的理的预热温度可以减小等效温度可以减小等效应力、力、顶镦力。力。本文中就做了本文中就做了预热温度温度为1000和和1050的仿真研的仿真研讨。发现预热温度温度1050比比较合理。合理。后桥半轴成形模拟分析后桥半轴成形模拟分析不同预热温度下等效应力不同预热温度下等效应力温度为1000的等效应力温度为1050的等效应力后桥半轴成形模拟分析后桥半轴成形模拟分析最终锻件成形外形最终锻件成形外形半轴顶镦工艺的改良半轴顶镦工艺的改良v预锻过程中出现的折叠景象预锻过程中出现的折叠景象v 起先预锻模具的上模是没有过度凹槽的，起先预锻模具的上模是没有过度凹槽的，经过经过DEFORM仿真发现有折叠景象，如下仿真发现有折叠景象，如下图。图。半轴顶镦工艺的改良半轴顶镦工艺的改良v处理预锻中折叠的方法处理预锻中折叠的方法v 经过查阅相关资料和工艺手册，在上模中经过查阅相关资料和工艺手册，在上模中设计一个凹模可以处理顶镦过程中的折叠景设计一个凹模可以处理顶镦过程中的折叠景象，如下图。象，如下图。半轴顶镦工艺的改良半轴顶镦工艺的改良v终锻过程中出现的折叠景象终锻过程中出现的折叠景象半轴顶镦工艺的改良半轴顶镦工艺的改良v处理终锻中折叠的方法处理终锻中折叠的方法模具凹槽处圆角半径的不同会引起锻造过程中的折叠景象，经计算设计当凹槽圆角半径R=5mm时，那么可处理这个问题。如下图总结总结v经过DEFORM可以比较直观的察看顶镦过程中等效塑性变形、等效应力和温度场的变化；v经过比较摩擦系数小可以小等效塑性变形、等效应力和顶镦力等；v寻得一个适宜的预热温度能减小锻造过程中的等效塑性变形、等效应力和顶镦；v预锻阶段，上模设计一个凹槽可以防止坯料的折叠景象；v终锻时，凹槽处的圆角半径R=5mm可以有效的防止坯料折叠。谢谢欣赏谢谢欣赏