中空薄壁件溫冷復(fù)合精密鍛擠工藝研究及成形質(zhì)量控制.pdf

1、在精密鍛造技術(shù)中，溫冷復(fù)合成形工藝結(jié)合了溫鍛和冷鍛的優(yōu)點(diǎn)，具有顯著的成形優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)中。中空薄壁類零件種類繁多，壁薄，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，尺寸精度及力學(xué)性能要求較高，在汽車變速器系統(tǒng)、底盤系統(tǒng)及發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中需求量極大。目前此類零件多采用溫冷復(fù)合精密鍛擠工藝進(jìn)行生產(chǎn)，但是在工藝設(shè)計(jì)的合理性、制造精度和成形質(zhì)量的控制方面還存在許多問題。因此，研究中空薄壁類零件的成形工藝特點(diǎn)并通過工藝改進(jìn)消除典型的成形缺陷，對此類零件生產(chǎn)質(zhì)量的提高具

2、有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文根據(jù)零件形狀，將中空薄壁類結(jié)構(gòu)件分為杯類、杯桿類、帶法蘭及帶齒類。并分別對各類零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，提出了各類零件的主要成形工藝。總結(jié)了中空薄壁類零件在實(shí)際生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，對零件成形時的填充不足、尺寸精度低、組織不均勻和開裂問題進(jìn)行了研究，并提出了工藝解決方法。
　　對齒類零件和杯類零件的填充問題進(jìn)行了研究分析，以法蘭外齒圈和薄壁鋼筒零件為例，為改善其成形質(zhì)量提出了工藝優(yōu)化方案。針對法蘭外齒

3、圈生產(chǎn)中齒形填充不足和成形力大的問題，采用孔分流改進(jìn)工藝及溫?cái)D齒形工藝，提高了齒形填充性并降低了變形力，并獲得了溫?cái)D齒后最佳的齒形冷精整量。模擬結(jié)果表明采用兩種溫?cái)D齒方案成形后的鍛件齒形輪廓填充飽滿，且成形力低，不僅縮短了生產(chǎn)時長也提高了成形質(zhì)量。
　　針對目前薄壁鋼筒零件冷精整工序中產(chǎn)生的筒底間隙問題，在冷鍛前增加一道切削肩部斜角工序可以顯著降低間隙值。本文以某鋼筒為例對冷精整工序中的金屬流動過程進(jìn)行了分析，獲得了筒底間隙值的變

4、化規(guī)律，并提出了合理的肩部斜角取值范圍。通過對多組設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬，獲得了肩部斜角和凹模入模半角對筒底間隙和筒底厚度的影響規(guī)律，確定了最優(yōu)的肩部斜角和凹模入模半角。最后對反擠凹模結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，直接反擠出肩部斜角，模擬結(jié)果表明此方案不僅可以省去機(jī)加工工序，而且最終鍛件的形狀和尺寸精度都符合生產(chǎn)要求。
　　對成形過程中出現(xiàn)的裂紋問題進(jìn)行了研究。以蓄能器殼體零件為例，針對其冷成形中出現(xiàn)的開裂問題，提出了預(yù)成形設(shè)計(jì)方案和熱處理改進(jìn)方案來消