八角杆螺栓冷镦卷边折叠缺陷研究及工艺优化

为了解决某车用八角杆螺栓冷镦生产过程中废品率高、模具寿命过短的问题,借助DEFORM对该螺栓冷镦成形过程进行模拟,发现螺栓冷镦成形中形成的卷边折叠为关键要因。以消除卷边折叠、优化工艺方案为目标,选取模具成形角α、缩径比ε、下压速度v、摩擦因数f这4个因素,设计开展了L_(16)(4^(4))正交试验,获得了各因素对金属堆积卷边折叠的影响程度,结合影响趋势图获得了最优工艺参数组合,即成形角为14°、缩径比为1.1、下压速度为10 mm·s^(-1)、摩擦因数为0.08。采用最优工艺参数组合进行仿真,结果表明:卷边折叠问题得以消除,金属流动性得到改善,成形加载力减少了38.6%,模具上端口崩裂区域的等效应力降低了40.3%。实际生产证明,废品率由87.0%降低至0.1%,模具过早损坏现象得到了解决。研究结果为类似折叠缺陷的改善提供了参考。