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1、节套体挤压成形工艺研究1 1 课题背景及意义 制造业中经常有一些材料强度较高，形状复杂的异形零件，工作中需要承受较高载荷，在系统中起重要作用。因此，对零件的尺寸精度和力学性能有较高要求。但零件材料的高强度和形状的复杂性又决定了其制造的困难。2 节套体材料为30CrNi3A，尺寸精度为1113级，一端筒形外表面粗糙度Ra0.8m，其余Ra3.2m。零件质量为0.16 kg/件。3传统工艺（热锻切削加工）主要的缺陷： 1）零件质量为0.16 kg/件，下料质量为0.84kg/件，材料利用率仅为19%，原材料浪费严重，生产成本高；2）由于加热温度高、机加余量大，所以能源消耗大； 3）机械加工工序多、

2、难度大，尺寸精度难以控制，对工人的技术水平有较高要求； 4）零件是系统中的关键重要部件，要求有较高的力学性能，但热锻加热温度高，易产生脱碳、过热、过烧等加热缺陷，产品性能难以控制。 4本课题研究内容 本文以一种典型的高强度异形零件节套体为例，针对现有成形工艺的存在的问题，采用挤压成形工艺，提高产品的材料利用率、力学性能及生产效率。主要研究内容如下：1) 工艺分析 2) 数值模拟3) 分析制定最终的挤压件图，设计温/冷挤压模具4) 实验研究52 成形工艺分析 1) 温镦挤成形。2)不宜同时挤出零件的外形和内孔。3)优先考虑挤出零件外形。4)选择零件一端对称的圆弧表面、突耳上平面及连接两者的圆弧面

3、作为不加工面，不加工面粗糙度为Ra3.2m，相应的不加工尺寸为36h13、R16.5、R1.5、R2。6成形方案讨论 通过工艺分析，确定先采用棒料温镦挤成形，然后对确定的非加工面和非加工尺寸进行冷整形，即温冷复合挤压工艺成形零件。确定合适的挤压件图和挤压毛坯尺寸是工艺方案研究的重点。 7方案1 8方案29方案310三种成形方案比较镦粗比 材料利用率 变形程度 成形难度 方案13.131%127%最大方案2226.6%70%最小方案32.228.1%81%适中113 温挤压成形数值模拟12闭式温挤压模拟分析模型 13 闭式温镦挤变形过程14开放式温挤压模拟 分析模型 15 开放式温镦挤变形过程16闭式和开放式挤压载荷行程曲线 1

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