發(fā)布時(shí)間：2022-01-23 17:26

　　為研究爪極預(yù)鍛過程中過盈配合設(shè)計(jì)對(duì)組合模具應(yīng)力的影響,利用有限元軟件對(duì)不同模芯外徑和過盈量的組合模具進(jìn)行應(yīng)力模擬。對(duì)預(yù)鍛模具只受成形力或預(yù)緊力的兩種受力情況進(jìn)行了分析,論述了過盈量和模芯外徑對(duì)模具應(yīng)力的影響,對(duì)過盈量和模芯外徑的參數(shù)組合進(jìn)行了設(shè)計(jì),結(jié)果表明:爪極預(yù)鍛上模受成形力和預(yù)緊力作用時(shí),將模芯外徑和過盈量分別設(shè)計(jì)為Φ129和0.26 mm,可以使模芯的等效應(yīng)力從1540 MPa降低為1260 MPa,同時(shí)保證預(yù)應(yīng)力環(huán)的等效應(yīng)力達(dá)到最低,且在安全范圍內(nèi)。對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行了實(shí)際生產(chǎn)驗(yàn)證,結(jié)果表明模芯的爪部?jī)蓚?cè)型腔和凸臺(tái)圓角型腔未出現(xiàn)開裂。 

【文章來源】：塑性工程學(xué)報(bào). 2020,27(11)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

組合模具結(jié)構(gòu)

本文采用的爪極生產(chǎn)工藝為紅切邊沖孔成形工藝，工藝流程為:下料-加熱-鐓粗-預(yù)鍛-精鍛-紅切邊沖孔-磁性退火-冷整形-車平面外圓-精鏜孔[2]。該工藝流程中爪極的鍛造成形過程為鐓粗、預(yù)鍛和精鍛3個(gè)階段，成形過程如圖2所示，為了使爪腔更容易充滿，在預(yù)鍛過程中將帶有爪腔的模具設(shè)置為上模。由于爪極的塑性變形主要集中在預(yù)鍛工序，成形載荷大，預(yù)鍛上模更容易出現(xiàn)開裂，如圖3所示。為此，本文主要對(duì)爪極預(yù)鍛上模進(jìn)行分析。在實(shí)際生產(chǎn)中，爪極熱鍛采用4工位連續(xù)生產(chǎn)，因壓力機(jī)工作空間有限，預(yù)鍛上模的預(yù)應(yīng)力環(huán)外徑設(shè)計(jì)為Φ220 mm。圖3 預(yù)鍛上模開裂

模具應(yīng)力的大小和載荷呈正相關(guān)，準(zhǔn)確的載荷對(duì)模具應(yīng)力模擬的精度十分重要，所以在進(jìn)行模具應(yīng)力分析前，須將模擬載荷與實(shí)際生產(chǎn)載荷相比較，從而驗(yàn)證該成形模擬結(jié)果是否可靠。有限元模擬獲得的爪極預(yù)鍛上模載荷如圖4所示，從圖4中可以看到爪極預(yù)鍛過程的載荷最大值為8570 k N，與實(shí)際生產(chǎn)載荷8700 k N非常接近，證明模擬的結(jié)果是可靠的。對(duì)爪極預(yù)鍛上模進(jìn)行模具應(yīng)力模擬，模芯外徑Φ141 mm，無過盈量時(shí)組合模具的應(yīng)力分布如圖5所示。為了用較小的過盈量對(duì)模芯產(chǎn)生較大的預(yù)緊力，模芯外表面只有上半部分與預(yù)應(yīng)力環(huán)相接觸，這樣可以減少接觸面積，增大單位面積上的預(yù)緊力。從圖5中可以看到模芯與預(yù)應(yīng)力環(huán)接觸過渡區(qū)的應(yīng)力較大，為694 MPa;模芯凸臺(tái)圓角和爪部?jī)蓚?cè)的應(yīng)力最大，分別為1500和1380 MPa，這兩個(gè)部位也是實(shí)際生產(chǎn)中最容易開裂的部位。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]爪極預(yù)鍛上模組合模芯優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 孫躍,莊曉偉,孫昊,楊程.  鍛壓技術(shù). 2016(12)
[2]突緣叉鍛造成形預(yù)應(yīng)力組合模具改進(jìn)[J]. 王宇曉,李霞,于鵬鵬,孫禮賓,葛力華.  鍛壓技術(shù). 2015(04)
[3]汽車發(fā)電機(jī)爪極成形工藝的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 楊程,趙升噸,章建軍.  鍛壓技術(shù). 2014(10)



本文編號(hào)：3604829