无芯棒旋锻径向进给参数变化匹配研究

以某汽车等速万向传动中间旋锻轴为研究对象,耦合旋锻成形工艺特征、强度要求和材料力学特性等进行无芯棒旋锻径向进给参数变化匹配。首先根据旋锻工艺特征确定无芯棒旋锻内外表面圆度几何质量参数;其次根据旋锻轴材料力学特性的应力约束和尺寸和形状等几何特性要求的几何约束确定无芯棒旋锻的最大等效进给量;最后根据旋锻轴产品精度要求,确定无芯棒旋锻各道次进给最小锻打次数与进给道次。通过制定的无芯棒旋锻径向进给参数对旋锻轴进行生产试制并进行内外表面圆度质量测试和硬度测试,测试结果满足产品质量要求和后续渐开线花键成形的硬度要求,进一步表明通过研究匹配的径向进给参数合理。

无芯棒旋锻径向进给参数匹配研究

以某轿车等速万向传动中间旋锻轴为研究对象,提出了基于毛坯尺寸变化和力学特性变化的粗、中、细道次下的径向进给量和径向进给道次匹配。通过严格控制径向进给量和径向进给道次的工艺参数变化匹配,保证内外圆圆度质量要求,特别是内圆圆度质量要求,避免旋锻几何缺陷,从而保证产品的静强度和疲劳强度要求。首先通过应力约束和圆度质量要求确定径向进给量范围;然后,通过控制内外圆圆度质量避免出现几何缺陷,提高锻打效率,从而确定径向进给道次;最后确定粗、中、细道次下的径向进给量和径向进给道次匹配,并与国外采用的工艺参数,如锻打时间和锻打次数等进行比较。结果表明,匹配的无芯棒旋锻径向进给道次合理,可为下一步试制做准备。

无芯棒旋锻周向进给参数变化匹配研究

以某汽车等速万向传动中间旋锻轴为研究对象,根据无芯棒旋锻过程中毛坯尺寸和力学特性变化,按径向进给量大小将无芯棒旋锻过程分为粗、中以及细进给量逐渐递减3个道次。提出了通过有限元仿真取点刻画无芯棒旋锻后内外圆尺寸,并将变形放大一定倍数,进而更加直观的表征内外圆几何形状和圆度质量的方法。为了在保证内外圆圆度质量的同时考虑锻打效率,分别对每个道次不同外径下的周向进给量和周向进给道次进行匹配。首先,通过无芯棒旋锻内外圆最大和最小变形位置以及实际工艺统一化确定周向进给量;然后,在确保无芯棒旋锻坯料每个部分都得到锻打和满足内外圆圆度质量要求以及锻打效率的情况下确定周向进给道次。最后将实物剖面尺寸与数值模拟结果进行比较,结果表明制定的周向进给参数匹配合理。

无芯棒旋锻毛坯直径与壁厚比值的临界值的研究

以旋锻毛坯为研究对象,采用无芯棒旋锻工艺,针对旋锻毛坯不同径厚比(毛坯直径与壁厚的比值)分别通过DEFORM-3D进行旋锻成型过程仿真,在给定的工艺进给参数下,研究不同径厚比下,毛坯旋锻过程中毛坯变形情况。将通过仿真得到的毛坯变形情况数据进行后处理,从而得到其旋锻过程中的应力值,进而最终得到不同径厚比下的毛坯的应力值,再与理论计算值比较,进而得出毛坯发生失稳或屈服时的临界值,为进一步提高产品成形质量的研究奠定基础。