【摘要】：隨著人們生活水平的提高,對(duì)汽車結(jié)構(gòu)安全可靠性的要求也是越來(lái)越高。半軸套管作為汽車結(jié)構(gòu)中重要的零部件,其質(zhì)量的好壞則直接對(duì)汽車的整體可靠性帶來(lái)影響,因而半軸套管對(duì)汽車的安全性具有重要意義。半軸套管的成形工藝對(duì)工件質(zhì)量有著重要影響,而在半軸套管的各種成形工藝中,熱塑性成形工藝在能夠得到合理尺寸與形狀的同時(shí),還可使金屬材料的微觀組織結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而改善零件的機(jī)械性能。因此,以半軸套管晶粒尺寸細(xì)化為目的的熱擠壓工藝參數(shù)優(yōu)化,成為了提高其質(zhì)量的重要方法。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,選取了較為合理的成形工藝方法。同時(shí)運(yùn)用Solidworks軟件建立了半軸套管坯料和成形模具的三維幾何模型,并基于Deform-3D軟件中的Microstructure后處理模塊,對(duì)半軸套管成形過(guò)程中晶粒尺寸的變化進(jìn)行了模擬分析。研究了變形量、坯料初始溫度及擠壓速度對(duì)工件晶粒尺寸的影響,結(jié)果顯示,隨著變形量以及擠壓速度的增大,晶粒尺寸隨之減小,而坯料初始溫度的升高則會(huì)使晶粒尺寸變的粗大。同時(shí)研究了半軸套管終鍛凹模結(jié)構(gòu)的不同,對(duì)晶粒尺寸變化的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)圓弧形工作帶結(jié)構(gòu)更能使晶粒得到細(xì)化。半軸套管的熱擠壓塑性成形過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜多變的過(guò)程,變形中受到多種因素的影響。其中坯料初始溫度、擠壓速度、模具初始溫度和摩擦系數(shù)是較為主要的四個(gè)因素,針對(duì)這些影響因素運(yùn)用有限元數(shù)值模擬與正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合,對(duì)半軸套管成形過(guò)程進(jìn)行了優(yōu)化分析,并得到了四個(gè)因素對(duì)成形質(zhì)量影響的主次順序:坯料初始溫度擠壓速度模具初始溫度摩擦系數(shù),以及最優(yōu)的參數(shù)組合。通過(guò)本文的研究豐富了熱塑性成形工藝的內(nèi)容,得到了各影響因素對(duì)半軸套管成形質(zhì)量的影響規(guī)律,可為同類型零件的實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
[Abstract]:With the improvement of people's living standard, the requirements for the safety and reliability of the automobile structure are also getting higher and higher. As an important component in the automobile structure, the quality of the half-axle sleeve is directly affected by the overall reliability of the automobile, so the half-axle sleeve is of great significance to the safety of the automobile. The forming process of the half-shaft sleeve has an important influence on the quality of the work piece, and in the various forming processes of the half-shaft sleeve, the thermoplastic forming process can change the microstructure of the metal material while the reasonable size and the shape can be obtained, and further the mechanical property of the part can be improved. Therefore, the optimization of the hot extrusion process parameters for the purpose of refining the grain size of the half-shaft sleeve has become an important method to improve the quality of the hot extrusion process. On the basis of the analysis of domestic and foreign research situation, this paper chooses a more reasonable method of forming technology. At the same time, the three-dimensional geometric model of the half-shaft sleeve blank and the forming die is established by using the Solidworks software, and the change of the grain size during the forming process of the half-shaft sleeve is simulated and analyzed based on the Microstructure post-processing module in the Deform-3D software. The effect of the deformation, the initial temperature of the blank and the extrusion speed on the grain size of the workpiece is studied. The results show that the grain size decreases with the increase of the deformation and the extrusion speed, and the initial temperature of the blank increases the grain size. At the same time, the effect of the structure of the final forging die of the half-shaft sleeve on the grain size is studied, and the result shows that the structure of the arc-shaped working belt can make the grain more refined. The hot extrusion and plastic forming process of the half-shaft sleeve is a complicated and variable process, which is affected by various factors in the deformation. In which the initial temperature of the blank, the extrusion speed, the initial temperature of the die and the friction coefficient are the main four factors, and the finite element numerical simulation and the orthogonal test design are combined for the influencing factors, and the forming process of the half shaft sleeve is optimized and analyzed. The primary and secondary order of the influence of four factors on the forming quality is obtained: the initial temperature coefficient of friction of the initial temperature of the blank and the optimal combination of parameters. Through the research of this paper, the content of the thermoplastic forming process is enriched, the influence law of each influence factor on the forming quality of the half-shaft sleeve is obtained, and the theoretical basis for the actual production of the same type part can be provided.
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TG306

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本文編號(hào)：2482867