超越离合器是汽车起动机传动系统的关键部件,其工作条件复杂,因此要求其具备较高的承载能力和抗冲击能力。随着汽车行业的快速发展,近年来对该零件的加工精度及加工质量要求不断提高,超越离合器外圈的传统制造工艺已经无法满足企业及市场的要求。闭式模锻加工技术具有生产效率高、材料率用率高及制件组织结构好等优点,研究出该零件的冷锻成形工艺对该零件的生产加工具有重要的实际意义。本文以某汽车起动机中的超越离合器外圈为研究对象,针对现有成形技术开展了超越离合器外圈近净成形工艺关键技术的研究。主要研究的内容如下:(1)超越离合器外圈的结构优化及工艺设计。从超越离合器的用途及结构特点出发,根据工况条件对其结构进行了优化设计,并通过有限元软件验证了优化后结构的可靠性。同时,根据外圈的结构特点,开发了新型的螺旋内花键旋转挤压加工方法,并基于该方法完成了零件成形工艺的设计。(2)借助有限元软件模拟了零件的成形过程,分析了零件成形过程中的应力场、速度场以及行程载荷情况。通过正交试验研究了主要工艺参数对成形载荷力的影响规律,比较了工艺参数对成形载荷力的影响程度,并初步确定了零件成形的工艺参数。(3)借助有限元软件模拟了螺旋内花键成形过程中冲头的磨损情况,分析了冲头的磨损分部及温度场情况。将冲头最大磨损量作为优化对象,设计了三因素的响应面优化试验,并根据试验结果绘制了主要影响参数与冲头磨损量间的响应面关系模型。根据正交试验法及响应面法确定的最优参数组合,结合生产成本及冲头加工难度等条件,最终确定了零件成形的工艺参数。(4)根据所设计的零件成形工艺设计了各工序中的成形模具,并选择了加工零件的液压机型号。将实际生产制造获得的零件样品及生产实验后的冲头磨损情况与数值模拟结果进行了对比,验证了数值模拟结果的准确性。