本文關(guān)鍵詞：坯料誤差對(duì)冷拔精度的影響及模具變徑調(diào)控模擬分析

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【摘要】：冷拔坯料公差一般低于IT14,若直接一次冷拔,其冷拔精度很難達(dá)到高的要求(低于IT8)。為提高冷拔精度,一種方法是對(duì)坯料進(jìn)行測(cè)量和分組,采用不同組號(hào)的模具進(jìn)行拉拔,勢(shì)必增加分組工作量和模具的數(shù)量;另一方法是采用多次拉拔,這將影響生產(chǎn)效率和冷拔制造成本。本文以冷拔30的傳動(dòng)軸為例,研究坯料這一隨機(jī)誤差對(duì)冷拔傳動(dòng)軸成形精度的影響規(guī)律,提出了一種可變徑冷拔模具,通過(guò)ANSYS Workbench平臺(tái)對(duì)冷拔傳動(dòng)軸的過(guò)程進(jìn)行了模擬仿真分析,尋找控制方案,以提高冷拔精度。對(duì)同一批次32..的坯料在預(yù)處理工藝(酸洗、磷化、皂化)和冷拔模具(30)均已優(yōu)化的條件下進(jìn)行冷拔過(guò)程模擬,結(jié)果表明:坯料直徑越小,冷拔成形的誤差越小,反之,越大;坯料的誤差會(huì)導(dǎo)致冷拔后傳動(dòng)軸的直徑誤差達(dá)到16~47um。再對(duì)32..的坯料在不同定徑帶直徑的模具上進(jìn)行冷拔過(guò)程模擬,結(jié)果表明:針對(duì)不同實(shí)際尺寸的坯料,采用不同的模具,可明顯減小冷拔成形誤差,對(duì)32的坯料,采用29.98定徑帶直徑的模具冷拔,其成形誤差為16um,比采用30的模具冷拔誤差減少了53%。通過(guò)ANSYS Workbench平臺(tái),在靜態(tài)時(shí)對(duì)可變徑冷拔模具(材料為ER5鋼)施加不同徑向壓力來(lái)分析模具定徑帶的直徑變化關(guān)系,結(jié)果表明:當(dāng)施加壓力為30~50Mp時(shí),模具定徑帶的直徑變形量達(dá)到25~36um;在一定范圍內(nèi),壓力越大,模具定徑帶的直徑變形量也增大,可使冷拔后傳動(dòng)軸的成形誤差減小,當(dāng)施加壓力為30~40Mp時(shí),冷拔32.0的坯料,其成形誤差減少量為10~15um。采用正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)可變徑模具冷拔傳動(dòng)軸的主要工藝參數(shù)(定徑帶長(zhǎng)度Ld、入口角α、定徑帶與凹腔之間的距離L)進(jìn)行仿真優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)果表明:三個(gè)主要工藝參數(shù)對(duì)可變徑模具冷拔傳動(dòng)軸的影響次序?yàn)?定徑帶與凹腔之間的距離L入口角α定徑帶長(zhǎng)度Ld;優(yōu)化后得到的最佳工藝參數(shù)組合為:定徑帶與凹腔之間的距離L=4mm、入口角α=12°、定徑帶長(zhǎng)度Ld=5mm,對(duì)優(yōu)化參數(shù)條件下的仿真結(jié)果分析,結(jié)果表明:對(duì)31.6、32.0、32.4三種不同的坯料,分別施加10Mp、20Mp、30Mp的壓力,冷拔傳動(dòng)軸的成形誤差分別為21um、20um、18um,可達(dá)到IT7級(jí)精度。
【學(xué)位授予單位】：南華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG356

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本文編號(hào)：1182410