车用异形件浮动凹模冷镦工艺分析及模芯结构优化

以某车用异形件为研究对象,为解决实际生产中存在的成形力大、模具寿命短、产品填充不饱满、成形质量差等问题,根据零件的结构特征,改进原生产工艺,提出了采用浮动式凹模挤压成形的工艺方案,分析了浮动式凹模结构的工作原理及摩擦力的变化规律。采用CAE分析软件DEFORM-3D对两种工艺的成形过程进行了模拟分析,直观地了解了原生产工艺存在的问题以及改进后工艺改善的程度。基于浮动式凹模结构,以模芯磨损量最小为优化目标,对模芯结构进行优化。最后,分析研究了凸模冷镦速度、凹模圆角对凸模、凹模及模芯承受载荷的影响,对浮动式凹模结构冷镦工艺参数进行了优化。结果表明:采用浮动式凹模结构能够有效地改善原工艺缺陷;采用平底模芯结构能够有效地降低磨损;当凸模冷镦速度为10 mm·s^(-1)、凹模圆角半径为0.8 mm时,各模具所受载荷最小;利用有限元技术能够有效地解决工艺问题。