0045-汽车玻璃升降器落料拉深复合模设计【全套12张CAD图+说明书】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：925410
类型：共享资源
大小：2.16MB
格式：ZIP
上传时间：2016-11-27
上传人：hon****an
认证信息
个人认证
丁**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
30
积分
- 关 键 词：
-
汽车玻璃
升降
器落料拉深
复合
设计
全套
12
十二
cad
- 资源描述：
-
摘 要
这份报告主要研究的是作为汽车零部件之一的活塞销的流动缺陷。在联合冷挤压制活塞销的工艺中，起皱就是一种流动缺陷，它是由死金属区引起的。具有这种缺陷的部件带有很明显的外部特征，特征是被一微小而且厚的块状物嵌入材料中，这种缺陷对保证尺寸精度和降低材料损失是不利的，活塞销的这种缺陷对于其强度和疲劳寿命也有不利的影响。因此，在工艺设计的早期预测并防止这种缺陷是非常重要的。防止其产生的最好方法就是通过控制材料流动来限制或减少死金属区。有限元模拟分析方法被应用于流动缺陷研究分析当中，这份研究报告提出了通过去除死金属区防止产生流动缺陷的新工艺方法——有限元分析法。将有限元分析的结果与实验结果做比较，结果表明有限元分析的结果与实验结果相符合。
关键词：流动缺陷；活塞销钉；材料流动控制；前后双向冷挤压；死金属区；有限元分析
- 内容简介：
-
1 防止活塞销冷挤压工艺中出现流动缺陷的新方法 , 密机械工程系，研究生院，釜山国家大学，釜山，韩国 机械设计工程部门，研究生院，釜山国家大学，釜山，韩国 机械工程系，工程研究中心，釜山国家大学，釜山，韩国编号 3 山 609国 摘要 ： 这份报告主要研究的是作为汽车零部件之一的活塞销的流动缺陷。在联合冷挤压制活塞销的工艺 中，起皱就是一种流动缺陷，它是由死金属区引起的。具有这种缺陷的部 件带有很明显的 外 部特征，特征是 被一微小而且厚的块状物嵌入材料中，这种缺陷对保证尺寸精度和降低材料损失是不利的，活塞销的这种缺陷对于其强度和疲劳寿命也有不利的影响。因此，在工艺设计的早期预测并防止 这种缺陷是 非常 重要的。防止其产生的最好方法就是通过控制材料流动来限制 或减少死金属区。有限元模拟分析方法被应用于流动缺陷研究分析当中， 这份研究报告提出了通过去除死金属区防止产生流动缺陷的新工艺方法 有限元分析法。将有限元分析 的结果与实验结果做比较，结果表明有限元分析的结果与实验结果相符合 。 关键词 ： 流动缺陷； 活塞销钉 ；材料流动控 制；前后双 向冷挤压；死金属区；有限元分析 1、 序言 冷加工是一种及其重要而且经济的加工方法，尤其对于 大批量制件的加工，其优点更为突出。由于冷加工具有高的成品率、精确的尺寸精度、良好的表面光洁度，优良 的机械加工性和冶金工艺性等优点，因此冷加工是工业生产当中应用最为广泛的零件加工工艺。 冷锻制件广泛应用于飞机制造、摩托车、螺母和螺栓等 生产 制造。 但是，冷锻 制件也有可能产生缺陷，这主要取决于金属材料的变形过程、成形加工的外部条件和材料的流动方式等。 可延伸的裂纹缺陷是由材料的引应力状态和变形过程引起的；流动 2 缺陷是由不 稳定的材料流 动引起的；低的尺寸精度是由低的模具尺寸精度和摩擦情况引起的，总之，锻压制件的缺陷主要包括两类，分别是内部缺陷和 外部缺陷。 这些缺陷危害到产品的质量和 制造成本，因此，在工艺设计 中的早期预防是非常重要的。利用有限元分析法中的不同可用标准来研究大型锻件 的可延伸裂纹缺陷。 两道加强筋进行冷挤压件的内部和外部缺陷研究，并还在进行一种防止产生这些缺陷的加工工艺设计。 这份报告是一份关于汽车活塞销产生的缺陷的测试报告，而这种活塞销是采用前后双向联合挤压的方式支撑的。这份报告中也提出了新的工艺方法 可在工艺设计的早期防止产生流动缺陷，而这些新工艺方案是通过有限元分析研究得出的，实验证明，这些新工艺方案是可行的。 2、 成形工艺与缺陷形成分析 成形工艺 活塞销是汽车零部件当中用来连接活塞与曲轴的并传递动力的部件，当采用冷冲压制活塞销时，设计要求必须保证前后双向冲压时具有相同的高度并且不能 出现锻压缺陷，因为活塞销在周期性大载荷作用下工作。制作活塞销的 材料是 金钢，它具有如下材料流动性 ，润滑措施是采用润滑油类的磷镀在活塞销表面进行润滑，经试验测试 摩擦系数 M 为 加工活塞销 钉 以前用的 是 多步骤加工法（如图 3 所示），前两步通过导圆角和冲出非圆形的基准孔等预处理工序来减少缺陷的产生，从而可以提高尺寸精度和模具寿命，第三步和第四步相同，分别是从前后双向冲出圆形的腹板，最后一步是修整工序，从而得到活塞销的形状，然而，用普通加工方法加工的结果显示：第三步的早期会在腹板部位形成缺陷，更严重的是在 缺陷产生的部位出现了一种不一致的流动形式，这种形式是一种 非常坏的 流动形式的延伸 图 1 活塞销钉 的形状和尺寸 图 2 活塞销钉的流动缺陷 3 图 3 活塞销钉传统的形成过程 有限元分析预测缺陷的产生 塑性变形组织分布和有效应力对比图的应用，暗示着有限元精密塑造程序在成形与缺陷分析领域中的商业价值。最初的坯料直径为 30度为 61终成品的体积为 种成形工艺看上去类似于普通加工结果。 最大的裂缝值可以结算出断裂缺陷产生的可能性，在这个冲压过程中，其大小只有 而且分布在坯料和冲床活塞冲头接触的端部。因此，可以避免流动缺陷的产生，因此这种缺陷并不能产生可延展的裂纹。金属流动的流线图是由 出的，他们正在从事这种缺陷 的分析研究，随着冲头冲压深度的增加，剧烈变动的流线出现了不同的流动速度，从而导致实验中 缺陷的产生（如图 5 所示） 。 所以 金属流动只出现在第四步的反向冲压而 不出现在正向冲压 ，并且在靠近腹板处的金属被拔起形成一条筋，很像 是重叠缺陷，因此，活塞销的流动缺陷产生并发展的原因是：正反冲压时由于死金属区域产生而造 成的金属流动速度的不同，这种现象在 像 活塞销这种薄壁件冲出尺寸精度高，材料损耗少的孔的制件中是非常明显的。对于活塞销这类工作温度高，载荷大而且为交变载荷的零件来说，这种流动缺陷的产生会对其强度和疲劳寿命产生有害的影响。因此，有必要研究一种新工艺来防止产生流动缺陷。 4 图 4 有效的负荷和裂缝价值的关系 图 5 金属流动和速度的关系 计 流动缺陷产生 的原因是金属 限制 死金属区域 的 流动 。为了在传统工艺中早期的冲压部位 (第三步 )消除死金属区，正冲压或反冲压工艺被改为联合正反冲压工艺，这种工艺 在两个完全相反的方向上同时进行同样地动作。由于正反两向不同的冲 压率和冲压长度，要使两个方向上同时完成材料流动是很困难的，因此在提前完成材料流动就会出现 传统工艺一样出现的死金属区。 因此，在活塞销成形这种情况下，两个方向的冲压率和冲压长度都是 51前，一项关于活塞销的冲压长度的调查研究正在进 行开模正反冲压工艺的分析，两个方向上的冲压长度是不同的，正向冲压长度 长为 向冲压长度如图 6 所示要比正向的短 。 反向金属流动必须强制性的被限制才能满足设计要求，而这 就 意为着死金属区会 5 产生。因此， 要想在两个方向上得到相同的冲压长度，提出了三种控制金属流动的方法，这三种方法都不同 程度 的 强制限制金属流动。 图 6 反向冲压长度 变初加工的形状 在正反双向冲压之前，为了保证从腹板中心处起 正反两个方向的冲压长度相等，就得要求初加工要将反向冲压筋的长度设计 与双向冲压长度 所不同。图 7展示了这种改进的工艺的结果，图 8 展示了在这种情况下采用正反双向冲压工艺时最后一步中金属的流动。从模拟实验的结果可以得出，两个方向的冲压筋的长度都是51恰好满足设计要求和活塞 销的尺寸要求。另外，死金属区的金属流动形式相同，而不像采用普通加工时会产生流动缺陷，而且在两个方向上的流动速度也是连续变化的，这 就意为着金属流动在整 个过程中是一致的，不会出现限制其流动的死金属区。 图七 多级样板的修改过程 图八金属网的流动 6 动冲压模膛 驱动模膛工艺被 用来控制金属流动从而满足设计要求，这种设备采用向相反方向运动的模膛先与已经冲压成形的一侧接触（如图 9 所示），这样就有助于加快后冲压方向上的金属流动而减慢先冲压 方向上的金属流动速度， 采用这种工艺制作的活塞销，由于反方向冲压提前完成，而此时活塞 正沿着这个方向移动从而增加了金属沿着这个方向的流动，这个 工艺的首要变化因素是冲头与活塞 的相对速率和金属材料与活塞 之间的摩擦条件。 在这个研究中，由于摩擦系数 m 毛胚材料和模膛 之间）， 模拟实验只与相对速率这一变量有关。如果相对速率小于满足同时成型 最合适的速率 ，则在反向方向上的冲压过程就会比正向冲压提前完成，这样的话就会像 采用普通加工一样在相同部位产生流动缺陷，相反，如果相对速率大于最适宜的速率，则正向冲压过程就会比反向 冲压过程提前完成，这样就会在相反地部位产生缺陷。 因此，为了满足设计要求，采用半分 法可以找出最佳的相对速率，从结果来看，最佳的相对速率是 10 和 11 显示了相对速率分别为 采用一次冲压变形过程和金属流动情况。 图 11（ c）显示了当采用最佳相对速率 记录了一个 可以 防止缺陷产生的流动形式。 图 9 轴向移动的箱体示意图 图 10 根据相对速度比率变化的 活塞销钉 形态 7 图 11 根据相对速度比率比较的金属 改模具结构 这种被提出的 修改模具结构的工艺 可以限制金属在反方向上的流动，而在这个方向上容易提前完成变形，从而可以实现在两个方向上同时完成变形，采用这种工艺时，为了能在 两个方向上同时完成变形过程而得到相同的变形长度，卸料器 又被设计者重新采用，它是一种使冲头从制件中抽出的装置。如果采用普通加工工艺中的固定式卸料器，则由于材料流动受到限制，会出现死金属区，而此时产生的 部位与采用 双向冲压时产生在中间位置不同。 因此，一种利用弹簧弹力的结构可以推迟金属材料沿反方向的流动。图 12显示了这种模具结构，采用这种方法，选用合适的弹簧弹力对于满足变形同时完成的要求来讲 是很重要 的，因而有限元模拟可以计算出这种必要地弹力。从模拟结果来看， 需要给卸料器施加 5 吨 的弹力。图 13 展示了这种工艺下金属流动形式，与其它改进的工艺方法相比，这种工艺在死金属区没有出现不连续的流动速度，此处的金属流动形式是相同的。 图 12 使用冲压模板的凹模模子结构示意图 图 13 使用冲压模板的金属流动 8 通过 有限元分析法 分析出 的 三种 方法中是适 合防止金属的流动缺陷。每个方法的情况如下 。第一种方法 是 初步加工的产品需要三级过程 (预制， 正反 压挤，穿孔 )并且 有一个简单的模具结构 ； 第 二 方法 是 使用沿轴方向移动的 冲孔模板； 第 三 种方法 是轴向移动的箱体需要二级过程 (前后压挤，穿孔 )并且 有一个复杂的模具 结构。 关于在里面形成的负荷 ， 这三个方法都非常相似 。 特别是在沿轴方向移动的 大约 10吨的 箱体情况下 形成 最大的 负荷比 其他方法 小，因为在穿孔过程中沿轴方向移动的箱体会 增加材料 的流动 。 通过表 1分析出的方法为形成做出了比较 。在这项研究过程中， 一个 用在初步加工产品的 实验 被进 行，并且为了证实模拟结果所以使用一个 250吨能力的多级样板 。 在穿孔之前，为了金属的观察蚀刻流动 能够正常 被进 行 ，所 以必须为活塞销做 一个流动缺陷检查 。图 14就是表示这个 实验结果 ，这种方法 改变 了 初步加工的产品。 实验结果证明了 在缺陷区域内金属流动的缺陷是相同的 ，并且满足形成 同时完成和在两个挤压方向 长度相同 。这种过程和模拟的结果相符 。 传统方法 初步加工的产品的使用 冲压模板 的使用 移动箱 体 的用途 最大负荷 （吨） 压的过程 2个阶段 2个阶段 1个阶段 1个阶段 缺陷 存在 不存在 不存在 不存在 表 1 各个方法的比较 图 14 对流动缺陷的消除 9 在这项研究过程中，流动缺陷过程和预防缺陷的过程都已经被有限元分析重新设计。，缺陷的原因已经被分析，并且通过分析已经模拟出了结果。从模拟结果中 可以看出 ，有限 元分析方法是可以防止流动缺陷并且满足生产过程中控制材料的流动状态 。 通过有限元分析的结果和实验的结果做比较，可以得出以下几个结论 ： （ 1）活塞销里存在流动缺陷的原因是材料限制 死金属区域的流动。 消除这个区域最重要的是控制材料的流动。 （ 2） 初步加工的产品设计和改变模具结构是使用轴向运动的挤压箱来消除挤压过程中出现的 流动缺陷。 （ 3）被提 出 的方法满足 了 工艺 的 要求
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号