【摘 要】
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作为传动及转向装置的关键零件,花键轴在汽车及摩托车产业中的作用越来越重要。目前,花键轴冷挤压成形技术在中小型花键,例如摩托车用花键上的应用已经比较成熟。但对于汽车
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作为传动及转向装置的关键零件,花键轴在汽车及摩托车产业中的作用越来越重要。目前,花键轴冷挤压成形技术在中小型花键,例如摩托车用花键上的应用已经比较成熟。但对于汽车用的大型花键,国内目前采用的主要还是传统的切削加工,生产效率较低且浪费原材料。对于本课题所研究的此类大型花键轴的冷挤压成形,目前面临的主要问题是由于花键轴属于多台阶的长轴类零件,因此只能采用开式冷挤压。而实现该工艺的前提就是挤压力应小于毛坯传力段的失稳屈服力,否则会出现局部镦粗失稳及弯曲变形等成形缺陷。因此如何有效地降低成形力,提高花键轴的成形质量,延长模具的使用寿命是大型花键轴开式冷挤压成形的关键。本课题以某公司拟开发的一个新产品—载重汽车变速器输入轴为研究对象,提出了花键轴开式冷挤压成形方法。根据输入轴的结构特点,制定了冷挤压成形工艺方案;利用有限元分析软件DEFORM-3D对输入轴花键开式正挤压成形进行数值模拟分析,得到了影响输入轴花键成形极限的主要因素及各因素对极限变形程度的影响规律和成形过程中的金属流动规律;同时对花键轴开式正挤压的各工艺参数进行研究,得到了各工艺参数对成形力及成形质量的影响规律;并采用正交试验设计进行工艺参数优化,确定了最佳工艺参数。基于上述数值模拟结果,进行了输入轴矩形花键开式冷挤压工艺试验。试验结果表明:合理的模具结构参数在保证成形质量的同时可以有效地降低成形力,试验所得冷挤压试件达到设计精度要求。试验结果验证了数值模拟结果的正确性。
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