基于数值模拟的汽车差速器壳锻造工艺分析及实验研究

为提高汽车差速器壳的生产性能,同时减少加工工序和材料浪费,设计了一套镦粗、预锻、终锻及冲孔的多工位连续成形方案,并通过Deform-3D软件进行了模拟实验。首先,研究了生产材料40Cr合金钢在高温条件下的塑性流动行为,并拟合得到了用于模拟的本构方程,确保了实验结果的可靠性。其次,探究了不同预锻方案对成形结果的影响并评判了各方案的可行性,对比分析了成形过程中的金属流动规律、载荷变化规律和锻件温度分布规律等重要指标,同时研究了锻模材料SKD61钢在高温条件下的磨损性能,并对Archard模型进行了修正,从而准确预测了各方案下的锻模磨损规律。最后,根据优选结果进行了差速器壳的多工位锻造实验,实验过程顺利,制得的差速器壳质量较好,表面及内部均不存在缺陷,与模拟结果完全相符,可以代替当前落后的生产工艺。