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汽车球头销冷成形工艺研究及模具设计
| 论文题名： | 汽车球头销冷成形工艺研究及模具设计 |
| 关键词： | 板式楔横轧;数值仿真;正交试验;组合模具;汽车球头销 |
| 摘要： | 汽车球头销作为汽车零配件重要零件之一，其加工方式众多，但传统加工方式以切削、热成形为主，产品机械性能不足、低效耗材、成本较高，已难以满足日益增长的产品需求。冷成形是一种先进的少无切削的净近成形工艺，成形产品在质量、性能、生产效率以及经济性等方面更有优势。 本课题基于塑性成形理论和CAE数值仿真技术，对球头销冷成形进行可行性研究，得到了冷锻成形与板式楔横轧成形可行方案。结合企业需要以及经济性考虑，选取最优方案，并对成形方案进行优化，得到最优参数。在此基础上，进行模具设计并试制产品，对产品进行检测与理化测试。本课题研究的主要结论如下： （1）针对本课题球头销的结构，初步设计球头销冷锻成形方案为：切断→拉拔→球头预成形→球头镦粗→冷镦挤；材料流动合理、填充饱满，方案可行； （2）制定的板式楔横轧成形工艺为：切断→楔入段→展开段→精整段→卸载段→车削切断；产品无凹心、缩颈等不良缺陷，材料流动合理，方案可行； （3）根据仿真结果，对比冷锻成形工艺与楔横轧成形，冷锻成形在受载荷、应力应变上更小，更易成形。综合经济性与企业实际情况，选择冷锻工艺成形； （4）结合正交试验与数值仿真技术对球头成形参数进行优化，摩擦因子对成形影响最大，工件锥形角度为15°、凹模圆角为4mm时最优； （5）针对球头销脱模困难，采用浮动哈夫模方式，顺利脱模。整体式模具与组合模具相比，采用组合式模具更为合理，并设计了四工位冷锻成形模具，生产试制得到合格产品且理化结果合理。 |
| 作者： | 陈剑 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 张东民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海应用技术大学 |
| 学位年度： | 2019 |
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