胀断工艺是随着汽车行业的发展而衍生出的一种对断裂剖分类零件的新加工工艺,它突破传统机械切削分离加工及配合定位的思想,利用胀断后零件凹凸不平的断裂面形成自锁,不仅能够提高零件盖端和主体部分的啮合精度,而且还能提高零件的承载能力。除此之外,胀断工艺与传统剖分类零件加工方法相比能够减少加工工序、节省精加工设备、节材节能、降低生产成本等,对提高剖分类零件加工质量和汽车整体工作性能起到了关键性作用。随着胀断加工技术在连杆加工生产中的深入普及,以及向曲轴箱体轴承座等剖分零件的推广及应用,又出现了一些新问题、新现象。首先,随着对发动机轻量化以及输出功率增加的需求,对发动机连杆材料性能也提出了更高的要求。随着发动机连杆新材料的推出,其在提升连杆机械强度、屈服强度的同时,还改善了连杆材质的切削加工性能。但在连杆胀断实际生产中还是不能避免出现零件胀断缺陷和设备夹具频繁损坏现象。另外,随着胀断加工技术在连杆加工生产中的深入普及,断裂剖分工艺正向曲轴箱体轴承座以及减速机壳体轴承座零件推广应用,但曲轴箱体轴承座与减速机壳体轴承座结构较连杆大得多,且材料有异于连杆材料,所以关于其胀断机理和胀断参数的确定还有待探讨。针对上述问题,论文借助断裂力学理论、有限元数值模拟及试验相结合的方法,选取典型的剖分类零件,开展了对剖分类零件胀断加工技术的相关研究工作,主要取得成果如下:(1)依据弹性断裂力学和弹塑性断裂力学相关理论,在深入分析胀断工艺特征和剖分类零件相关使用技术要求的基础上,分别确定了塑性材质和脆性材质剖分类零件胀断的断裂本质,并确定了脆性材质和塑性材质断裂剖分零件胀断数值模拟的临界载荷和断裂判据。(2)据弹塑性断裂力学小范围屈服断裂理论,进行了连杆胀断数值模拟分析,根据模拟结果和加工余量要求确定连杆激光预制应力槽深度范围和临界胀断载荷,并通过试验对理论和模拟结果进行验证,从而为确定塑性材质剖分类零件胀断工艺参数提供参考和依据。(3)根据弹性断裂力学,应用脆性断裂胀断设计载荷方法,对铸铁材质剖分类零件6DL发动机缸体轴承座设计临界胀断载荷和激光预制应力槽深度范围,通过模拟仿真分析和试验,验证该方法对脆性剖分类零件加工的可行性,最终确定了脆性材质剖分类零件胀断工艺参数设计流程。(4)依据脆性材质剖分类零件胀断工艺参数设计流程,在进行减速机壳体轴承座胀断数值仿真模拟的基础上,进行了减速机壳体胀断过程预制应力槽参数和胀断力能参数的设计和选择,通过计算确定了减速机壳体轴承座胀断主机的主油缸参数,并在此基础上选定胀断设备相关结构进行了减速机壳体轴承座胀断主机的总体设计。