大规格异型40Cr球头销冷挤压成形技术的研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文大规格异型40Cr球头销冷挤压成形技术的研究姓名：李霞申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：余世浩20100501摘要随着能源危机的日趋严重加之市场竞争日益加剧促使产品生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。冷挤压作为材料近净成形的先进制造技术具有成形精度高、材料利用率高、生产效率高和性能好等优点被广泛应用于重要零件的生产。但冷挤压成形力大对模具要求高不适合高强度材料加工。球头销常用于转向机构的连接如汽车转向机构的球头销形状复杂并要求表面耐磨心部能承受一定的强度和韧性采用机械加工生产效率低材料浪费严重而采用规格异型球头销的冷挤压技术进行了分析研究以期解决该类零件的冷挤压生产问锥结构确矫娑郧蛲废辛死浼费钩尚畏治觯贫òú牧先砘怼⒈砻嫒蠡怼通过对某大规格异型球头销冷挤压成形工艺分析、模具设计及成形过程的计算机仿真解决了该零件的冷挤压成型技术问题对该类零件的工艺制定和模具结构设计关键词：冷挤压球头销工艺分析模具结构数值模拟．冷挤压生产因材料强度高和异形结构影响冷挤压模具设计和寿命问题。因此本文对大题拓宽冷挤压工艺范围。本文根据冷挤压成形原理从材料性能和形状结构蛲烦叽缃洗蟆⒏瞬看毛坯制备等前处理工艺；拟定了两套冷挤压成形工艺方案通过对比分析确定了成形方案并针对球头销反锥结构设计了相应的分离对开式闭式冷挤压模具采用砑完成了模具图的设计。基于刚塑性有限元模拟技术建立了球头销冷挤压成形的有限元模型利用有限元软件进行了成形过程模拟仿真通过改变工艺方案和工艺参数研究了成形参数对冷挤压成形过程的影响优选了摩擦系数、毛坯引导区长度以及毛坯直径等工艺参数制定了合理的工艺方案。基于弹塑性有限元模拟技术利用甅砑阅＞叩氖芰辛朔治觥Ｔ整体凹模结构下对模具材料进行优选对比并确定了应力集中部位。在组合凹模结构下分析应力集中部分的位移场和等效应力场从而确定了合适的凹模结构和过盈量。具有重要的指导作用。甋甌瑂．琩琹甅瑃瓾琣．琱琱．．．畃猵．瑆猵．瑆甀現．甋瑆甌：签名：查垦研究生┟：冬霞导师┟：．彳名弘日期加一印萝．独创性声明学位论文使用授权书他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人声明所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除了文中特别加以标注和致谢的地方外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得武汉理工大学或其本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文并向社会公众提供信息服务。Ｃ艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑第滦髀引言量生产发展要求叽冷挤压成形是一种少无切削的现代金属塑性成形工艺成形的零件可以达到或接近产品零件的尺寸和形状而且能挤压出一般机加工无法加工的形状性能稳定非常适合于大批量生产Ⅲ。冷挤压技术是各行业中得到迅速发展的新工艺之一也是产品加工的重要手段。随着制造业向高性能、低能耗和低成本方向发展．采用冷挤压成傅工艺来成形重要而复杂的零件是当今加工制造业的发展趋势。球头销常用于转向机构的铰接譬如汽车的转向机构和悬架的铰接【如图尽要求球头表面耐磨而心部有相当的强度和韧性以承受冲击载荷因此采用普通机械加工制造难度很大。对于小型球头销蛲分本缎∮纸窆谔ǘ嗖捎玫吞几只虻碳合金结构钢在四工位冷镦机上制坯成形包括表面渗碳慊稹=胸滴禄鼗成形蘑削等工序实现零件制造。对于大规格球头销蛲分本洞笥饕R揽磕６头椒ㄖ婆成形但是存在加工余量大、生产效率