轴承端盖温挤压成形工艺研究及有限元模拟

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温挤压技术在国外应用比较广泛,特别是在汽车行业得到了大规模应用。相对于其他成形技术,采用温挤压技术,产品质量较高并且生产成本较低。国内温挤压技术起步较晚,汽车行业发展较晚,因此,挤压技术还不成熟,产品工艺方案的设计主要靠大量的试错试验来验证,生产成本较高,消耗人力物力,所需时间也较长。随着计算机技术的进步,将塑性有限元技术应用到挤压过程的研究,大大提高了产品的质量和生产效率,达到了节约能源的目的。本文对温挤压工艺设计的基本内容作了探讨,在分析温挤压的各种工艺参数的基础上,论述了刚塑性有限元法的基本原理,引入了有限元数值模拟软件Deform3D。对某轴承端盖的温挤压成形过程进行了数值模拟,根据模拟分析需要,建立了模具和坯料的几何模型以及有限元分析模型。对模型中边界条件的定义、网格划分、挤压速度、挤压温度等关键问题进行了分析。讨论了挤压温度、挤压速度、摩擦系数等工艺参数对变形过程中挤压力、损伤因子、坯料温度、等效应变的影响,确定了合理的挤压工艺参数。通过本课题的研究,将温挤压工艺、有限元理论、数值模拟仿真技术结合起来,达到了缩短产品开发周期、提高模具寿命、降低成本等目的。本课题的研究成果对同类零件的生产与工艺设计提供了理论和实践依据,并可直接用于指导生产,并且对于其他挤压类零件的工艺方案设计以及生产过程也提供重要的指导意义。
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