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后桥减速器壳体作为中重型汽车传动系统的关键零部件,在汽车行驶过程中其轴承座(壳体轴承座)承受两侧轴向力,易使轴承盖和体间产生错动,影响传动平稳性和可靠性。裂解加工工艺作为一种新型的制造工艺,能够实现轴承座体与轴承盖的三维精准啮合,从而很大程度上提高其抗剪切能力及其承载能力;同时该工艺具备加工成本低、工序少,生产效率高等优点。裂解加工的关键工序之一就是预制裂解槽,通过施加垂直预定断裂面的载荷,在裂解槽尖端产生高应力集中,使材料在较小载荷作用下起裂,裂纹迅速扩展,最终实现盖与体的分离。本文主要通过ABAQUS模拟QT450和RuT380两种材料的壳体轴承座裂解过程,对比分析两种材料在不同槽深下的起裂位置、裂解载荷、塑性变形及失圆度,确定适合壳体轴承座裂解的最佳材料;对基体组织为25%P+75%F和50%P+50%F的减速器壳体材料QT450的显微组织相比较,研究组织与裂解性能间的内在联系,确定适合裂解的最佳基体组织;通过实验验证数值分析的可靠性,为壳体轴承座裂解加工工艺应用到实际生产提供合理的依据。论文主要研究内容及结论如下:(1)本文通过分析各个断裂判据适用范围,确定利用线弹性断裂机理输出J积分,利用J积分法来判断壳体轴承座起裂。(2)预制裂解槽0.8 mm~2.4 mm深度范围,通过对QT450(50%P+50%F)和RuT380两种材料的起裂数值分析。结果发现,两种材料均在厚度中部且偏近平端面的槽根处起裂。且随裂解槽深度增加,裂尖附近的应力集中程度不断增大,导致裂解载荷不断下降,塑性变形不断减小。QT450较RuT380起裂载荷大,但其应力集中更显著,塑性变形及失圆度也更小一些。QT450材料不仅在强度、刚度及塑韧性方面强于RuT380,且裂解加工性能良好,适合采用裂解加工工艺加工壳体轴承座。(3)对基体组织为25%P+75%F和50%P+50%F的QT450金相组织进行分析;并分析两种不同基体组织的QT450壳体轴承座的裂解载荷、整体应力应变场分布、裂解槽局部区域应力应变状态及失圆度。结果发现,基体为50%P+50%F的QT450与基体为25%P+75%F的QT450相比更适合裂解;珠光体的含量决定QT450材料的强度和刚度,随珠光体含量的升高,QT450材料的脆硬性增强,缺口敏感性优良,其裂解性能更佳。基体组织为25%P+75%F的QT450壳体轴承座裂解后的失圆度大于0.2mm的失圆度标准,后续精加工及装配难以完成;而基体组织为50%P+50%F的QT450材料生产的轴承座的失圆度小于0.2 mm,裂解后产生的塑性变形小,更加符合实际生产的加工要求。(4)实验验证了模拟的有效性,结果证明基体组织为50%珠光体+50%铁素体的QT450壳体轴承座更适合裂解加工;为获得较优的工艺参数,进一步获得更好的裂解质量,通过对基体组织为50%珠光体+50%铁素体的QT450壳体轴承座裂解过程进行研究,确定了裂解槽的最佳槽深范围为1.8~2.2 mm,本文为裂解设备的设计和工艺的制定提供了参考。