【正文】 L0=V/F0+2Δ l =V0+2V1+2V2 =(d0178。兩端需要切除料頭，每端增加 4 ㎜切刀余量。 毛坯與坯料尺寸的確定 毛坯尺寸 根據(jù)第二章 軋件設(shè)計和 任務(wù)書上的 Y1 電機(jī)軸零件圖， 毛坯徑向尺寸均在零件徑向尺寸基礎(chǔ)上增加 3 ㎜ ?？刹捎脤ΨQ軸軋制 ，然后機(jī)加工切除余量 。因此，原則上來講只是應(yīng)用了基本體素構(gòu)造三維實體的概念。 根據(jù)楔橫軋軋件的特點，選用圓柱體、圓錐體。如果體素選擇得過于復(fù)雜，不僅增加了基本體素的量，給原始的數(shù)據(jù)輸入和后續(xù)的計算機(jī)處理帶來困難，而且會將基本體素的數(shù)據(jù)描述復(fù)雜化，導(dǎo)致再用簡單的體素來描述復(fù)雜的體素。 經(jīng)過綜合分析比較，選用以體素法來建立描述楔橫軋軋件的計算機(jī)模型。零件直徑大小介于兩個相鄰軸段直徑之間的軸段長度不變。軋件的各軸段長度有的要由零件該軸端的長度加上加工余量，有的要減去加工余量，有的不加也不減。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 5 軋件尺寸的計算 軋件 徑向尺寸的計算比較簡單，將零件各處直徑加上加工余量即可得到軋件的直徑。 綜上所述，軋件的徑向加工余量應(yīng)該綜合分析，并根據(jù)實際情況確定，一般軋件的直徑方向加工余量為 2~5 ㎜ 。 在進(jìn)行機(jī)械加工時，軋件的裝夾和定位也會有誤差， 尤其是大批量的流水線作業(yè)生產(chǎn)中 ，不可能對每一個產(chǎn)品進(jìn)行反復(fù)找正，使每一個產(chǎn)品的裝夾誤差最小。 ~177。生產(chǎn)實際中，一般要求表面缺陷不大于 ~ ㎜ 。螺旋壓痕主要是由于模具的表面和成型面形成的棱過于尖銳造成的；異物壓入傷痕主要是由于氧化皮、鐵屑等異物在軋制的過程中壓入軋件表面造成的；碰傷和劃傷主要是在生產(chǎn)及運輸過程中形成的，尤其是軋件在軋制完成后出料過程中以及熱處理的出料過程中，由于這時的軋件溫度很高，軋件很軟，很容易碰傷和劃傷。生產(chǎn)實際中，一般要求彎曲度不大于 ~ ㎜ 。一般來講，模具較新時，上下兩個模具的一致性好，軋件受力均勻，軋件彎曲??；當(dāng)模具磨損加大、磨損的程度不一致加大時，軋件的彎曲就加大；軋件的直徑大、長度短時，彎曲較小，反之就會大些。 加工余量的確定 徑向加工余量來的確定 楔橫軋軋件徑向加工余量的確定主要考慮軋件的彎 曲、表面缺陷、徑向尺寸精度以及機(jī)加工時裝夾誤差等。 20 世紀(jì) 80 年代以來，機(jī)械工業(yè)部的濟(jì)南鑄鍛研究所、鄭州機(jī)械鎖、北京機(jī)電研究所、吉林工業(yè)大學(xué)， 先后開展了楔橫軋的研究與開發(fā)工作，也取得了不同的進(jìn)展。開發(fā)并利用于生產(chǎn)的零件 300多種，包括汽車、拖拉機(jī)、摩托車、發(fā)動機(jī)、油泵與水泵等機(jī)器軸類零件（如下圖），累計生產(chǎn)軸類零件 200 萬 t，使我國成為世界上開發(fā)并投產(chǎn)楔橫軋產(chǎn)品最多國家之一。在我國首先將二輥式楔橫軋工藝研制成功并應(yīng)用于五金工具生產(chǎn)。 從 20 世紀(jì) 70 年代初期起，北京科技 大學(xué) (原北京鋼鐵學(xué)院 )在較好 孔型斜軋技術(shù)基礎(chǔ)上開展楔橫軋技術(shù)研究工作。 上海鍛壓機(jī)床三廠研制成功單輥弧形式 楔橫軋鯉魚鉗毛坯新工藝，是我國最早將楔橫軋應(yīng)用于生產(chǎn)的單位，并收到較好的經(jīng)濟(jì)效果。 20 世紀(jì) 70 年代初，東北工學(xué)院（現(xiàn)東北大學(xué)）在實驗室軋出火車 D 軸的模擬件，以后與沈陽軋鋼廠合作，試軋出火車 D 軸，但由于種種原因未能應(yīng)用于生產(chǎn)。 國內(nèi)發(fā)展情況 我國在楔橫軋上起步不晚， 20 世紀(jì) 60 年代末，重慶大學(xué)、 清華大學(xué) 、東北大學(xué)等單位就進(jìn)行楔橫軋的研究與開發(fā)工作，并取得相當(dāng)多理論與實際成果，但未能實現(xiàn)工業(yè)上的應(yīng)用。二十世紀(jì)末，楔橫軋機(jī)被日本三菱汽車公司用于生產(chǎn)復(fù)雜的加強(qiáng)軸，并已在市場上銷售。 20 世紀(jì)中葉，本村申請了日本第一臺楔橫軋機(jī)的專利。在美國， 1972 年， Belmont 基于捷克 UL 35 型軋機(jī)，研制了雙輥楔橫軋機(jī)。在波蘭，一個 WPM120 專利型機(jī)由馬齊尼亞克于 1972 年提出。在英國， Henry Wiggin and C. 有限公司制成了早期的三輥楔橫軋原型機(jī)。 Kaul 和 Mockel 在 1967年申請了單楔軋機(jī)的專利。在其他國家，如東德（前），大不列顛，波蘭，美國等，其楔橫軋技術(shù)也有了不同程度的發(fā)展。的熱軋生產(chǎn)線。 捷克斯洛伐克（前）于 20 世紀(jì) 50 年代末設(shè)計的 UL 類型軋機(jī)可以產(chǎn)生最大直徑 100毫米，長度 600 毫米的零件。 楔橫軋技術(shù)發(fā)展了 60 年的時間才從實驗室研究到工業(yè)生產(chǎn)。 1967 年，東德（前） UWQ40 400 型楔橫軋機(jī)定型，并且在萊比錫春季博覽會展出。六年后， Simonds 試圖用該技術(shù)生產(chǎn)汽車用車軸，可是，沒能使楔橫軋得到廣泛應(yīng)用。關(guān)于楔橫軋軋機(jī)的首個專利由 Lebek 于 1879 年提交。 ⑻ 生產(chǎn)人員、設(shè)備、和廠房面積都可大幅度下降，因此也帶來成本的大幅度下降。 ⑹ 振動、噪聲均較小，勞動條件得到明顯改善。 ⑸ 產(chǎn)品質(zhì)量提高。熱軋件徑向尺寸公差可控制在 ～ ㎜ ，長度尺寸公差可以控制在 ～ 1 ㎜。一般說來，模具的平均壽命能達(dá)到 100000～ 150000 件。根據(jù)楔橫軋的工作原理，作用在模具上的力比較小，所以模具的壽命可以很長。精密楔橫軋可達(dá)到 90％ 以上，即達(dá)到少切削，甚至無切削的目的。鑄鍛之后進(jìn)行機(jī)加工的產(chǎn)品，材料利用率 一般只有 60％左右，有的還要低于這個數(shù)字。今后，伴隨著楔橫軋技術(shù)的進(jìn)一步完善，生產(chǎn)效率將會更大的提高。 與其它常用的成形工藝（如鍛造、鑄造）相比，楔橫軋有以下優(yōu)點： ⑴ 生產(chǎn)效率大幅度提高 。對第一種情況，往往精度要求較高，因此模具費用較高，適用于大批量生產(chǎn)。產(chǎn)品直徑范圍為 6～ 150 ㎜，長度范圍 40～ 120 ㎜?？蓡闻_階，也可以是組合臺階。 圖 1 楔橫軋原理 楔橫軋工藝可生產(chǎn)各種臺階軸類零件，在國內(nèi)外已生產(chǎn)出數(shù) 400 多種零件毛坯 。 楔橫軋的工藝原理如圖 1 所示，兩個 帶 楔 型模具的軋輥，以相同的方向旋轉(zhuǎn)并帶動圓形軋件旋轉(zhuǎn)，軋件在楔形孔型的作用下 ，扎制成各種形狀的臺階軸。北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 目 錄 摘要 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ Ⅰ ABSTRACT┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ Ⅱ 第 1章 緒論 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 楔橫軋工藝簡介 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 1 楔橫軋的發(fā)展及其應(yīng)用 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 國外發(fā)展?fàn)顩r ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 2 國內(nèi)的應(yīng)用狀況 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 3 第 2章 軋件設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 徑向加工余量來的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 軸向加工余量的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 4 軋件尺寸的計算 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 5 軋件的計算機(jī)描述 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 5 第 3 章 楔橫軋模具設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 毛坯與坯料尺寸的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 毛坯尺寸 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 坯料直徑與長度的確定 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 模具型腔設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 熱態(tài)毛坯尺寸 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 6 模具精整區(qū)型腔尺寸 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 7 模具孔型設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 成型方案 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 計算斷面收縮率與初選α、β ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 8 孔型幾何尺寸設(shè)計 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈ 9 第 4章 仿真實驗結(jié)果分析 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 仿真所用軟件 DEFORM3D的介紹 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 DEFORM 的發(fā)展 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 11 DEFORM 的特點 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 12 DEFORM 應(yīng)用舉例 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 12 DEFORM3D 軟件的模塊結(jié)構(gòu) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈ 13 起楔段軋件截面上的應(yīng)變場特征 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 橫截面上的應(yīng)變分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 14 縱截面上的應(yīng)變分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 15 展寬段軋件截面上的應(yīng)變場特征 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 橫截面上的應(yīng)變分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 17 縱截面上的應(yīng)變分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈ 18 楔段軋件截面上的應(yīng)力場特征 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 20 橫截面上應(yīng)力分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 20 縱截面上的應(yīng)力分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 21 寬段軋件截面上的應(yīng)力場特征 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22 橫截面上的應(yīng)力分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 22 縱截面上的應(yīng)力分布 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 23 不同 工藝參數(shù)對空心軸類件軋制力的影響 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 24 展寬角 β 和 形角 α 對軋制力的影響 ┈┈┈┈┈┈ ┈┈┈┈┈ 25 斷面收縮率 ψ 對軋制力的影響 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 25 軋件尺寸對軋制力的影響┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 25 第 5章 結(jié)論 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 26 參考文獻(xiàn) ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 27 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 致謝 ┈ ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 28 附錄 ┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈┈ 30 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒 論 楔橫軋 工藝簡介 楔橫軋是一種 軸類零件成型新工藝、新技術(shù)。這種工藝在科學(xué)上屬于冶金和機(jī)械學(xué)科的交叉，與傳統(tǒng)的切削、鍛造零件成形工藝相比較，它具有生產(chǎn)效率高 37 倍，節(jié)約材料20％ 40％ ，生產(chǎn)成本低 30％ 左右等優(yōu)點，被公認(rèn)為當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的組成部分。楔橫軋的變形主要是徑向壓縮、軸向延伸。其中臺階可以是直角臺階、斜臺階、圓弧臺階（包括凸圓弧