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带增厚凸缘的齿形离合器毂体冲锻成形工艺研究
| 论文题名： | 带增厚凸缘的齿形离合器毂体冲锻成形工艺研究 |
| 关键词： | 汽车工程;齿形离合器毂体;冲锻成形工艺;增厚凸缘;数值模拟 |
| 摘要： | 随着制造业技术的日新月异的发展，目前塑性成形领域对于零件无余量成形的呼声不断提高，轻量化、低能耗、节约成本以及提高产品性能，已成为当前塑性加工业的重要课题。汽车、航天等工业中的一些关键的零件正朝向整体化、复杂化和轻量化的方向发展。在金属板材成形领域，由于某些零件具有大表面积或壁厚有变化，采用传统加工方法难以成形，但若采用冲锻复合塑性成形工艺来成形此类零件，不仅可以获得高的成形精度，良好的力学性能，而且材料利用率高，生产效率高，可实现近净成形。 离合器毂体是汽车上典型的金属板材件。该零件结构十分复杂，中间有增厚凸缘，侧面有周向的减薄齿形，整个零件空间表面积很大。本文针对该带增厚凸缘的离合器毂体，进行了增厚凸缘的冲锻（翻孔及镦粗）过程的精度研究，分析讨论了凸凹模间隙及凹模圆角大小对凸缘翻孔及凸缘镦粗的影响，进一步研究了伺服压力机下不同的滑块运动模式（匀速、间歇、振荡）对翻孔凸缘镦粗过程的影响，然后针对镦粗后的凸缘，进行硬度和应力分布的分析，结果表明当凹模圆角为1.2mm，凸凹模间隙为1.6mm时，翻孔凸缘的单次镦粗比达到最大值1.25，并且在翻孔后分三次镦粗可以获得1.4倍初始板料厚度的凸缘；镦粗后凸缘的强度变大，内部残余拉应力转化为压应力。接着针对离合器毂体的齿形的成形，提出了辊压、径向挤压、精整后轴向冲锻三种成形方案，计算了相关的工艺参数。然后结合有限元软件ABAQUS对这三种不同的齿形方案进行了模拟分析，分析了成形后齿形的厚度分布及成形载荷，并且对各种方案的成形效果进行了对比，结果表明，轴向冲锻成形齿形为成形齿形的最佳方案。绘制了带增厚凸缘的齿形离合器毂体的整体成形的二维、三维工步图，并且对整体成形过程进行了模拟，对齿形成形的结果进行了等效应变及等效应力的分析，模拟结果表明，冲锻成形能够较好的成形带增厚凸缘的齿形离合器毂体。最后设计了齿形冲锻成形的模具。 |
| 作者： | 鄢光旭 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 王新云;金俊松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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