楔橫軋是一種先進(jìn)的近凈成形技術(shù),具備生產(chǎn)效率高、節(jié)材率高、軋件精度高等優(yōu)點。在楔橫軋技術(shù)的實際生產(chǎn)中,多臺階軸成形時,軋件容易出現(xiàn)內(nèi)部中空疏松、外部臺階螺旋狀斜面等缺陷,導(dǎo)致零件尺寸、質(zhì)量都不滿足要求,且軋件疲勞壽命大大降低。由于楔橫軋多臺階軸三維彈塑性成形過程復(fù)雜,因此國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)大多針對小型、簡單的楔橫軋軸類件成形缺陷進(jìn)行研究,關(guān)于復(fù)雜多臺階軸類件軋制成形時出現(xiàn)的軸端疏松及臺階螺旋狀斜面等缺陷的研究文獻(xiàn)很少。以實際生產(chǎn)中的多臺階復(fù)雜軸件汽車輸出軸為研究對象,對該軸的軋制工藝方案進(jìn)行分析,結(jié)合文獻(xiàn)及實際軋制經(jīng)驗,確定了該軋件毛坯尺寸（直徑與長度）、軋機型號、料頭位置等,給定了熱態(tài)毛坯尺寸、模具槽形、模具楔形、模具破瓣位置和楔擋板的設(shè)計方法,利用Deform 6.0有限元模擬軟件建立了汽車輸出軸楔橫軋軋制模型。借助Deform 6.0有限元模擬軟件分析汽車輸出軸這一多臺階軸的變形規(guī)律及軋件內(nèi)部缺陷形成規(guī)律,考慮工藝參數(shù)的交互影響,設(shè)定了成形角α、展寬角β、軋制溫度T三因素三水平的正交實驗,并結(jié)合實際軋制實驗,得到了楔橫軋技術(shù)中三個主要工藝參數(shù)成形角α=22°、展寬角β=8.41°和軋... 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

復(fù)雜多臺階軸類件

1第1章緒論1.1楔橫軋技術(shù)簡介楔橫軋是一種少切削和無切削的塑性成形新工藝，以其連續(xù)、局部的成形方式，在階梯軸和回轉(zhuǎn)類零件的制造方面顯示出特殊的優(yōu)勢[1]。簡單型材和小型軸件最先采用傳統(tǒng)的軋制工藝，成形種類少，如常見的方形、圓形、版型材料。而如今日益成熟的楔橫軋技術(shù)能夠軋制各種截面、任意臺階角度的多臺階軸類復(fù)雜件[2~4]。隨著中國經(jīng)濟的不斷繁榮，我國重型工業(yè)、汽車產(chǎn)業(yè)、鐵路事業(yè)均已步入飛速發(fā)展時期，汽車、火車、高鐵等交通工具不斷升級，對車軸的種類、數(shù)量和質(zhì)量都提出了更高的要求，尤其是沿長度方向上具備多個軸臺階的復(fù)雜軸件在工業(yè)和交通運輸業(yè)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，圖1-1為復(fù)雜多臺階軸類件。圖1-1復(fù)雜多臺階軸類件多臺階軸楔橫軋的軋輥類型有三種，分別是弧式楔橫軋、板式楔橫軋和輥式楔橫軋三種，而二輥式楔橫軋廣泛的應(yīng)用于實際生產(chǎn)中。圖1-2為某多臺階軸的楔橫軋模型圖，圖中可知上、下模型分別為軋輥，中間模型為多臺階軸軋制成形前的圓坯料。圖1-2某多臺階軸楔橫軋模型

2多臺階軸楔橫軋的軋制成形原理是以相同方向旋轉(zhuǎn)的兩個帶有楔形的軋輥帶動軋件呈與模具運動相反的方向旋轉(zhuǎn)，使軋件發(fā)生徑向收縮、橫向擴展以及軸向延伸的三種變形[5]，最終成形出多臺階軸類件。其軋制過程包括楔入段、展寬段和精整段三部分，為了便于理解，以簡單軸件楔橫軋模具楔形展開圖為例，如圖1-3所示。圖中成形角α、展寬角β和楔高h(yuǎn)三個工藝參數(shù)對軋件的變形過程及成形質(zhì)量有很大的影響[6]，在模具設(shè)計環(huán)節(jié)中尤為重要。圖1-3楔橫軋軋制過程及模具特征參數(shù)示意圖1.2楔橫軋技術(shù)的優(yōu)點與傳統(tǒng)的切削工藝相比，楔橫軋工藝有如下的優(yōu)點[7]:（1）生產(chǎn)效率高。楔橫軋軋制生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)切削方法高出2~9倍。（2）材料利用率。在傳統(tǒng)機械加工中，約有40％的材料以切屑的形式浪費掉，而楔橫軋工藝的材料浪費率僅為5％～20％。（3）軋件精度提高。軋制后軋件的金屬纖維呈流線狀，并且零件的晶粒得到細(xì)化，因此產(chǎn)品精度高且機械性能良好。（4）模具使用壽命長。楔橫軋設(shè)備的工作載荷降低為之前的10%以下，所以模具的使用周期提高了10倍左右。（5）自動化程度高。工作中勞動力少，工作環(huán)境無沖擊，噪聲低，且軋件從成形、表面精整到最后成品三部分全部實現(xiàn)自動化。與傳統(tǒng)的模鍛工藝比較，楔橫軋技術(shù)的優(yōu)點如下：（1）生產(chǎn)效率高。楔橫軋軋制生產(chǎn)效率比傳統(tǒng)切削方法高出2~9倍。（2）工作載荷校楔橫軋生產(chǎn)工藝的工作載荷比模鍛加工方法降低為之前的

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]變速箱中間軸楔橫軋內(nèi)部缺陷分析及工藝優(yōu)化[D]. 梁明勇.重慶理工大學(xué) 2015
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本文編號：3571879