王新云夏巨諶：汽車飛輪盤沖鍛成形工藝研究081113(編輯修改稿)
2025-07-20 22:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 根據(jù)鍛件尺寸，選取10mm厚的鋼板作為坯料。為減小成形力，可在坯料成形之前先將中心孔沖出，用以分流降壓。周向3個(gè)工藝孔則在后續(xù)工序中沖出。由于中心孔在拉深成形過(guò)程中會(huì)有所增大，但在隨后的鐓粗過(guò)程中，側(cè)壁金屬向底部流動(dòng)，中心孔又會(huì)有一定程度的縮小，其最終尺寸會(huì)較初始尺寸小，所以預(yù)沖中心孔尺寸可稍微放大。根據(jù)體積相等原則，選取毛坯直徑為Φ338mm。根據(jù)文獻(xiàn)[6]可知，可以一次拉深成形。3 飛輪盤沖鍛成形工藝研究及其數(shù)值模擬 有限元模擬模型考慮工件的軸對(duì)稱性和工藝的特點(diǎn)，為了提高模擬的效率，采用數(shù)值模擬軟件DEFORM2D進(jìn)行模擬。圖3為有限元模擬模型，相關(guān)參數(shù)為：坯料材料為1045鋼，模具材料為H13熱作模具鋼。初始溫度：坯料為800℃，模具為200℃?？紤]到坯料與模具間的熱力耦合，選擇變形與熱傳導(dǎo)模塊，模具與坯料間熱傳導(dǎo)系數(shù)為11W/(m2K），(m2K）。模具運(yùn)動(dòng)速度為20mm/s。坯料網(wǎng)格數(shù)為8000，拉深凸模與凹模網(wǎng)格數(shù)為5000，擠壓凸模網(wǎng)格數(shù)為2000。 拉深凸模圓角半徑對(duì)成形結(jié)果的影響由于在鐓粗過(guò)程中拉深凸模固定不動(dòng)，其作用類似型腔，而零件內(nèi)圓角半徑為R5，故拉深凸模直接用圓角半徑為R5的凸模進(jìn)行拉深。拉深成形圖如圖4（a）所示。由于拉深凸模圓角較小，導(dǎo)致該區(qū)域坯料減薄比較厲害（）。在隨后的鐓粗過(guò)程中，圓角處坯料脫離拉深凸模，向凹模圓角處流動(dòng)，由于凸模圓角和凹模之間形成了一個(gè)較大的空腔，需要大量的金屬來(lái)補(bǔ)充，但鐓粗時(shí)側(cè)壁金屬對(duì)圓角處的補(bǔ)充不足，導(dǎo)致在鐓粗過(guò)程進(jìn)行不久，圓角處產(chǎn)生折疊（見圖4（b））。所以，必須增大拉深凸模圓角半徑。而零件所要求的內(nèi)圓角半徑為R5，為避免在該處的切削加工，這就要求在拉深結(jié)束，鐓粗過(guò)程中更換拉深凸模，作為型腔，以成形內(nèi)圓角。因此，該工藝過(guò)程分為兩個(gè)階段：預(yù)成形采用大圓角半徑拉深凸模進(jìn)行拉深成形，并利用鐓粗凸模鐓粗側(cè)壁。當(dāng)鐓粗成形到一定程度時(shí)，預(yù)成形結(jié)束，更換拉深凸模，進(jìn)入終成形，繼續(xù)鐓粗零件側(cè)壁至要求尺寸。在拉深過(guò)程中，凸模圓角越小，坯料圓角處的減薄越明顯。適當(dāng)增大拉深凸模圓角，不僅可以避免坯料圓角處因過(guò)度減薄而導(dǎo)致在隨后的鐓粗工序中產(chǎn)生折疊，同時(shí)也可以增大圓角處金屬儲(chǔ)料，為后續(xù)成形成形圓角區(qū)域做準(zhǔn)備。鐓粗時(shí)，圓角處坯料脫離拉深凸
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