【摘 要】
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随着社会的发展,人们对驾驶舒适性的要求不断提高,自动挡汽车市场占有率提高,使得内外齿形件的需求不断增加,内外齿形件旋压成形技术得到广泛应用。内外齿形件是典型的汽车离合器零件,成形时模具(芯模和旋轮)具有特定的齿形轮廓,在实际的生产过程中,芯模和旋轮出现磨损和局部折断失效,导致模具寿命降低,因此研究内外齿形件旋压成形时模具的受力分析及寿命预测,对于提高模具寿命具有重要意义。本文以某汽车离合器外毂内外
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随着社会的发展,人们对驾驶舒适性的要求不断提高,自动挡汽车市场占有率提高,使得内外齿形件的需求不断增加,内外齿形件旋压成形技术得到广泛应用。内外齿形件是典型的汽车离合器零件,成形时模具(芯模和旋轮)具有特定的齿形轮廓,在实际的生产过程中,芯模和旋轮出现磨损和局部折断失效,导致模具寿命降低,因此研究内外齿形件旋压成形时模具的受力分析及寿命预测,对于提高模具寿命具有重要意义。本文以某汽车离合器外毂内外齿形件为研究对象,根据旋压成形原理对内外齿形件进行工艺性分析,提出可行的旋压成形工艺方案,基于Deform-3D平台构建有限元模型,通过试验验证有限元模型的可靠性;对数值模拟结果进行分析,研究了内外齿形件旋压成形时芯模和旋轮的三向旋压力、总旋压力和应力分布,根据模具受力分析对芯模和旋轮进行失效分析;研究不同工艺参数(芯模转速、旋轮进给速度、芯模和旋轮间隙)下的旋压成形内外齿形件工艺,得出工艺参数对芯模和旋轮旋压力和应力分布的影响规律;基于Archard磨损分析理论构建磨损模型,通过正交试验,获取在不同参工艺数下的芯模和旋轮磨损值,对芯模和旋轮的寿命进行预测。研究结果表明,随着芯模转速增大,模具的旋压力减小,应力分布区域降低;随着旋轮进给速度的增大,模具的旋压力增大,应力大小和分布区域增大;芯模与旋轮间隙的增大,模具旋压力减小,应力大小和分布区域降低。芯模应力分布区域集中在齿形轮廓和水平端面的过渡处,旋轮则集中在齿形轮廓轴向方向的中下部。通过正交试验得出影响模具磨损主次顺序是:芯模与旋轮间隙>旋轮进给速度>芯模旋转速度>旋轮表面硬度>芯模表面硬度,最优工艺参数组合为芯模表面硬度为60HRC;旋轮表面硬度为52HRC;芯模旋转速度为150r/min;旋轮进给速度为100mm/min,芯模与旋轮间隙为2.05mm。在最优工艺参数组合下芯模的寿命约为14229件,旋轮的寿命约为15074件。
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