变速箱长柄法兰轴工艺分析及模具关键结构设计

目的根据长柄法兰轴的结构特点,制定一套产品的成形工艺方案并投入到生产中。方法法兰轴是双离合器变速器输出端与差速器连接的重要零件,其形状复杂,成形难度较大,根据产品的特点,制定温锻-冷锻联合成形的工艺方案。针对温锻工序中锻件内腔难以充满的问题,利用DEFORM对工艺中的关键步骤进行模拟仿真,并根据模拟结果对模具进行补偿设计,使锻件内腔底部与模具之间的间隙降至0.3 mm以下。考虑到金属的剧烈流动会加重模具的磨损,设计一套模具润滑系统,以提高模具的使用寿命。而锻造过程中模腔内形成密闭空间,压缩的空气会阻碍金属充填型腔,因此,在凹模与凸模上设计出一套模具排气系统,以避免塌角缺陷的产生。结果实现了长柄法兰轴工件的工业化生产,生产效率可达每分钟12.5只。结论根据数值模拟的结果对模腔面进行优化,设计了一套模具的润滑结构与排气结构,避免了锻造缺陷的产生,为双离合器变速箱长柄法兰轴产品的温冷锻工艺生产提供了经验依据。

热成形条件下软磁材料的磁感应强度预测模型

爪极是车用爪极式发电机中的重要零件之一,其磁性能直接影响对应发电机的发电效率。热锻是当前工业界爪极制造的常用工艺,面向爪极热锻成形本文开展了爪极锻件磁性能的预测研究工作。以爪极用低碳钢软磁材料为对象,构建热成形条件下的磁感应强度预测模型,并介绍了该模型的主要参数及其确定方法;对爪极热锻过程开展数值模拟,引入磁感应强度预测模型试着对爪极锻件磁感应强度分布的进行预测;同时,在爪极预锻不同变形阶段的中心部位及终锻件不同位置进行取样,采用磁环法对具体磁感应强度进行实测,与模拟计算结果进行对比分析;模拟预测与实际测量值间最大误差小于10%,说明该预测模型具有良好的适用性,可为后续面向磁性能提升的爪极工艺设计优化奠定基础。

Analytical Solution of Thermo-Elastic-Plastic Deformation of the Combined Forging Die

On the multi-layer forging die used in daily life,stressed ring can strength the die structure within elastic deformation and the die material can be self-strengthened through uniform plastic deformation by autofrettage effect,whereas the thermal effect generated during forging process can directly influence the stress state and dimension of the forging die in service.In this study,an analytical solution of the thermo-elastic-plastic deformation in the forging die is derived.The relationships between the radial and circumferential stresses and the temperature distribution,which are directly related to geometric parameters,material properties and working pressure,are determined.This helps to better understand the thermo-elastic-plastic deformation behavior of the die and design the combined forging die to achieve long service life and high accuracy product.