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，具有顯著的成形優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于機械制造行業(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)合精密鍛擠工藝進行生產(chǎn)，但是在工藝設(shè)計的合理性、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并通過工藝改進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，采用孔分流改進工藝及溫擠齒形工藝，提高了齒形填充性并降低了變形力，并獲得了溫擠齒后最佳的齒形冷精整量。模擬結(jié)果表明采用兩種溫擠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)計方案進行模擬，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)進行改進，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)計方案和熱處理改進方案來消