铝合金螺纹挤压加工载荷仿真及刀具参数优化

面向汽车发动机箱体类零件生产线中的螺纹挤压成型工艺过程优化,基于加工过程有限元仿真和实验验证分析刀具载荷因素影响,优化刀具结构参数。基于Deform-3D实现A356铝合金工件螺纹挤压成型有限元建模仿真,求解加工过程刀具载荷数据,结合多组加工参数下的工件螺纹加工实验验证了仿真模型有效性。基于正交试验法获取多组仿真载荷数据,结合极差法分析刀具结构参数对刀具扭矩和轴向载荷的影响,结果表明:丝锥截面棱边数对挤压扭矩影响最为显著,棱齿铲磨量对挤压轴向力影响最显著。面向自动化生产线螺纹加工的刀具寿命提升和加工能耗控制,以降低刀具扭矩和轴向力为目标,通过仿真试验进行了刀具结构参数寻优,有效提升了刀具性能,缩减了刀具优化设计时间和成本。