三销滑套温冷复合精密锻挤多工序成形工艺研究

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温冷复合成形技术是一种具有高附加值的近净成形件技术,兼具了温、冷成形的优点,代表了精密成形技术的一个重要发展方向。三销滑套是组成汽车三枢轴式等速万向节中的重要零件,其特点是:杯部型腔较深,内腔形状尺寸和表面精度要求高,形状复杂,同时具有非等壁厚的杯壁,是典型的复杂杯杆类零件。目前国外对其普遍采用温冷复合成形工艺进行生产制造。随着汽车工业的快速发展,三销滑套零件及类似复杂杯杆类零件的需求量越来越大,因此研究三销滑套零件的温冷复合精密成形技术以提高生产效率,节省生产成本具有非常重要的意义。本文通过对比三销滑套的两种温预成形方案的成形过程和效果,确定了杆部正挤—头部镦粗—杯部反挤的三工步成形作为适合三销滑套的温预成形方案。在此方案的基础上,以温反挤成形后的端面高度差、端面塌角高度和成形载荷作为衡量指标,分析获得了三销滑套温反挤成形过程中摩擦因子、挤压速度、凸模圆角半径、凸模挤压带高度、凸模端面锥角对三销滑套杯部端面成形质量的影响规律,并进一步通过对温反挤坯料进行预成形设计以及通过改变反挤凸模结构获得了较优的三销滑套杯部端面成形质量。借助三销滑套冷精整成形的有限元模拟正交实验,以冷精整成形后三销滑套内腔与凸模间空腔最大间隙和成形载荷为衡量指标,分析获得了三销滑套冷精整成形过程中三销滑套槽壳半径、精整量、凹模入模角、摩擦因子、挤压速度对成形效果的影响规律,并给出了最优的三销滑套冷精整成形工艺参数组合。通过有限元模拟分析获得了冷精整成形过程中凸模的弹性变形量及三销滑套零件的弹性回复量,并根据模具型腔尺寸补偿理论得到了冷精整凸模的尺寸补偿量,提高了冷精整成形后三销滑套内腔尺寸精度。
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