epb系统传动螺母冷锻工艺分析与模具设计

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1、辽宁工业大学硕士学位论文EPB系统传动螺母冷锻工艺分析与模具设计工程领域:机械工程研究生:伍飞校内指导教师:潘静副教授校外指导教师:韩盛君高级工程师辽宁工业大学机械工程与自动化学院二〇一五年三月MasterThesisAnalysisofColdForgingProcessandMoldDesignonTransmissionNutSpeciality:MechanicalEngineeringCandidate:WUFeiSupervisors:AssociateProfessorPANJingSeniorEngineerHANSheng-junLiaoningUniversity

2、ofTechnologyJinzhou,121001,ChinaMarch2015摘要EPB传动螺母是汽车电子驻车系统中重要的执行零件，该螺母是一个带有台阶的通孔，且小径孔带有螺纹的部件。其传统工艺是通过冷镦成形外部尺寸，再通过机加工，做出内台阶孔。机加工部分，工艺繁琐，材料消耗多，加工效率也较低。冷锻成形是一种无切削的先进加工工艺，不仅效率高，质量也更加得到保证，而且随着冷成型工艺不断发展，加上近年异形带孔冷锻机的发展与推广，完全可以实现直接打出外观的同时打出中孔，再通过两个工序完成产品的加工，即利用台阶刀抛光和攻丝，是EPB传动螺母加工的一个新工艺。采用基于有限元的过程仿真分析方

3、法，模拟传动螺母冷成形过程，可以获得其金属流动规律和成形件内部的应力、应变分布，变形过程的载荷—行程曲线等数据，以作为工艺分析、模具结构设计的依据，降低设计费用和设计周期，提高设计的精度。首先介绍冷锻成形的基本原理，根据其原理及传动螺母零件图确定冷锻件图，并对其制定工艺方案，预估单位面积冷锻力。然后基于刚塑性有限元法，运用大型有限元商用软件Deform对制定的传动螺母的冷挤压工艺方案进行数值仿真分析，比较并选取最佳成形工艺方案，获得传动螺母成形过程中金属流动规律、应力、应变分布规律和载荷—行程曲线以及摩擦系数、挤压速度和毛坯直径等参数对传动螺母冷成形过程中挤压力的影响。最后，对确定的

4、传动螺母冷成形最佳工艺方案的凸、凹模进行设计，分别对整体式凹模和组合式凹模进行了理论分析与有限元分析，对双层组合式凹模进行了结构设计。关键词：新工艺；有限元；Deform；整体模具；组合模具；结构设计IAbstractEPBnutisakindofexecutedpartintheparksystem.Intheoldprocess,itmadetheoutercontourbycoldformingandmachiningthesteppedhole.Asknown,MCistheprocessthatwastetoomuchmaterialandtime.Whilecoldfor

5、mingisahigh-efficiencyprocesswithlessmaterialwasted.EPBnutisathrough-holepart.Thereisasteppedholewhichhasthreadinthesmallradiusholeinthenut.Itcanformtheoutercontourandthethrough-holeonlybycoldformingprocess.Thenitjustneedtwosteps,polishandtapping,toproduceitinMC.Inordertocheckthemetalflowregula

6、r,thestress,strainandload-stroke,itwillsimulatethenutprocessbasedontheCAE.Thenaccordingtothedata,youcanresearchtheprocessanddesignthemouldstructure.Itcansavethedesignfare,shortenthedesignperiod,alsoitshouldbemoreaccurate.Inthetheory,itintroducetheprincipleofcoldformingfirst.ThenitdesigntheEPBnu

7、tprocessbasedonthenutfigure.Andcalculatethestresstheoretically.Thenitneednumericalsimulation.TheformingprocessissimulatedontheDeformsoftwarewiththerigid-plastictheory.Bycomparingthemetalflowregular,thestress,strain,friction,extrus