汽车半轴摆动辗压成形过程数值模拟

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1、NANCHANGUNIVERSITY学士学位论文DISSERTATIONOFBACHELOR题目汽车半轴摆动辗压成形过程数值模拟学院：机电工程学院系机械工程系专业班级：机械设计制造及其自动化125班学生姓名：学号：指导教师：职称：起讫日期：摘要I摘要汽车半轴摆动辗压成形过程数值模拟摘要汽车半轴是汽车传动系统中的一个重要的零件，它将承受多种复杂的交变应力，是汽车最易损坏的零部件之一。传统的半轴成形工艺锻件质量差，效率低，弊端较多，不适于工业批量生产。随着摆辗技术在国内的发展，不少工厂已经将摆辗技术用于汽车半轴

2、的成形。研究半轴摆辗成形工艺有利于提高半轴成形质量和生产效率；降低成本，提高经济效益；也能提高汽车的安全性能，具有很大的研究价值和发展前景。本文以汽车半轴为研究对象，以金属塑性成形原理为基础，通过有限元数值模拟软件DEFORM-3D对半轴摆辗成形过程进行模拟分析。在研究过程中，选取了合适的摆辗机和摆辗参数，通过改变半轴坯料形状和进给速度，得出了不同坯料形状在不同进给速度下半轴的成形情况及其变化规律。通过分析摆辗中的金属流动情况和流动应力等信息，预测成形过程中可能出现的缺陷。将不同方案的成形过程和结果进行对比

3、和分析，得出了在符合相关尺寸要求的前提下，锥柱形坯料在10mm/s的进给速度下摆辗成形效果最好的结论。关键词：汽车半轴；摆辗成形；数值模拟技术；DEFORM-3DIAbstractIIAbstractNumericalsimulationoftheformingprocessofautomobilesemiaxlerotaryforgingAbstractAutomobilesemiaxleisoneofthemostimportantpartsinautomobiletransmissionsystem.

4、Itwillbearmanykindsofcomplexalternatingstress,whichisoneofthemosteasilydamagedparts. Thetraditionalsemiaxleformingtechnologyhasthedisadvantagesofpoorquality,lowefficiencyandothers,whichisnotsuitablefortheindustrialmassproduction. Withthedevelopmentoftherot

5、aryforgingtechnologyinChina,manyfactorieshavealreadyusedtherollingtechnologyintheformingofautomobilesemiaxle.Theresearchonthesemiaxisrotaryforgingtechnologyisbeneficialtoimprovethequalityandproductivityofthesemiaxle,reducethecostandimprovetheeconomiceffici

6、ency,alsocanimprovethesafetyperformanceoftheautomobile,andhasgreatresearchvalueanddevelopmentprospects. Inthispaper,basedonthetheoryofmetalplasticforming,thesemiaxleoftheautomobileisstudiedbythefiniteelementnumericalsimulationsoftwareDEFORM-3Dtosimulateand

7、analyzetheformingprocessofsemiaxle. Inthecourseofthestudy,thesuitablerotaryforgingandrollingparametersareselected;Theformingconditionandthechanginglawofthedifferentbilletshapeatdifferentfeedspeedareobtainedbychangingtheshapeandfeedspeedofthesemiaxle. Throu

8、ghtheanalysisofthemetalflowandflowstressandotherinformation,thedefectsintheformingprocesscanbepredicted. Bycomparingandanalyzingtheformingprocessandtheresultsofthedifferentschemes,thefollowingconclusionsaredr