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深孔活塞杆锻件成形工艺研究
        wxyf   (1652次)   2017/11/13     
 

活塞杆广泛运用于汽车、压缩机、液压起重装置等场合,其工作环境复杂,在执行往复运动时,既要承受载重又要承受冲击载荷,并以一定的速度往复对外作功。其性能的优劣关系到设备的正常运行以及工作人员的人身安全,如何改进活塞杆的加工工艺以尽可能地提高活塞杆的机械性能及寿命就显得尤为重要。活塞杆锻件是一种具有很深盲孔的轴对称类锻件,生产此类锻件的传统工艺有机械加工、铸造、自由锻等。传统工艺生产的制件不仅力学性能难以保证,且存在材料利用率低等诸多问题。热挤压作为一种净近成形方法,克服了传统工艺中存在的多种缺点,但在成形深孔活塞杆锻件时还存在着凸模温度场分布不均匀、锻件欠充满等不足。本文采用数值模拟与物理实验相结合的方法,对深孔活塞杆锻件的热挤压成形工艺进行了研究。本文对深孔活塞杆锻件的结构特点进行了分析,利用DEFORM-3D有限元软件分析了一步挤压成形工艺对锻件成形质量、模具温度场和成形力等的影响。此外,本文还对一步挤压成形工艺进行了物理实验,并将模拟结果与物理实验结果进行了对比,验证了数值模拟的正确性。采用单因素轮换法研究了不同工艺参数对锻件成形的影响规律。针对一次挤压成形过程中锻件欠充满情况,引入了两步走成形工艺,设计两种预制坯锥底形状,并对不同的预制坯锥底形状及尺寸进行了数值模拟分析,得到合理的预制坯锥底形状及尺寸。针对深孔活塞杆锻件热挤压时凸模容易发生失效的问题,分析模具发生失效的原因,确定分步挤压准则。此外,根据确定的分步准则,以活塞杆锻件成形凸模为研究对象,运用DEFORM-2D有限元软件确定合理的分步挤压次数。 

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