基于磨损正交试验的温挤压模具优化设计.pdf

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1、２０１６年６月润滑与密封Ｊｕｎ?２０１６第４１卷第６期ＬＵＢＲＩＣＡＴＩＯＮＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４１Ｎｏ?６ＤＯＩ：１０?３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?０２５４－０１５０?２０１６?０６?０１６∗基于磨损正交试验的温挤压模具优化设计１１１２孙宪萍刘强强杨兵王雷刚（１?长春工业大学机电工程学院吉林长春１３００１２；２?江苏大学材料科学与工程学院江苏镇江２１２０１３）???摘要：以汽车转向螺杆的杯－杆件温热挤压凹模为例，通过对温挤压成形工序的分析，得到影响温挤压凹模磨损??寿命的４个主要因素，即凹模入口处圆角大

2、小、模具初始硬度、模具初始温度、摩擦因子。设计四因素四水平标准正??交实验表，通过Ｄｅｆｏｒｍ⁃３Ｄ数值模拟软件，基于Ａｒｃｈａｒｄ磨损理论进行温挤压凹模型腔磨损正交试验。以凹模磨损量最???小为目标获得凹模模具的最优四因素组合，并得出在温挤压内孔工序中模具初始硬度对凹模磨损影响最大，对实际生??产中模具材料的选择和热处理有一定指导作用。在最优参数组合下，通过数值模拟计算得到凹模在温挤内孔中稳定阶????段的磨损量，并预测出模具的使用寿命。??关键词：温挤压模具；磨损；正交试验；优化设计中图分类号：ＴＧ３７５；

3、ＴＨ１１７?１文献标志码：Ａ文章编号：０２５４－０１５０（２０１６）０６－０７３－０４ＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎｏｎＷａｒｍＥｘｔｒｕｓｉｏｎＤｉｅＢａｓｅｄｏｎＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｏｆＷｅａｒ１１１２ＳＵＮＸｉａｎｐｉｎｇＬＩＵＱｉａｎｇｑｉａｎｇＹＡＮＧＢｉｎｇＷＡＮＧＬｅｉｇａｎｇ（１?ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＪｉｌｉｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ；２?Ｓｃｈ

4、ｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＺｈｅｎｊｉａｎｇＪｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｗａｒｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｄｉｅｏｆｔｈｅｃｕｐ⁃ｓｈａｆｔｐａｒｔｏｆａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｓｔｅｅｒｉｎｇｓｃｒｅｗａｓａｎｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｗａｒｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｆｏｒｍｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ，ｔｈｅｆｏｕｒｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒｓｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇｔｈｅｗａｒ

5、ｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｃｏｎｃａｖｅｄｉｅｗｅａｒｌｉｆｅｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ｔｈａｔｉｓｔｈｅｃｏｎｃａｖｅｄｉｅ’ｓｅｎｔｒａｎｃｅ，ｍｏｕｌｄｉｎｉｔｉａｌｈａｒｄｎｅｓｓ，ｍｏｌｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｆｒｉｃｔｉｏｎｆａｃｔｏｒ．Ａｄｏｐｔｉｎｇｓｔａｎｄ⁃ａｒｄｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｔａｂｌｅｏｆｆｏｕｒｆａｃｔｏｒｓａｎｄｆｏｕｒｌｅｖｅｌｓ，ａｎｄｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＤｅｆｏｒｍ⁃３Ｄ，ｔｈｅｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ

6、ｓｏｆｗａｒｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｃｏｎｃａｖｅｄｉｅｗｅａｒｗａｓｅｘｅｃｕｔｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆＡｒｃｈａｒｄｗｅａｒ．Ｔａｋｉｎｇｔｈｅｓｍａｌｌｅｓｔｗｅａｒｏｆｃｏｎｃａｖｅｄｉｅａｓｔｈｅｏｂｊｅｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｆｏｕｒｆａｃｔｏｒｓｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｃａｖｅｄｉｅｗｅａｒｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｔｈｅｍｏｌｄｈａｓｔｈｅｇｒｅａｔｅｓｔｅｆｆｅｃｔｔｏｔｈｅｄｉｅｗｅａ

7、ｒｉｎｔｈｅｗａｒｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｉｎｎｅｒｈｏｌｅｐｒｏｃｅｓｓ，ｗｈｉｃｈｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｇｕｉｄｉｎｇｒｏｌｅｔｏｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎｏｆｍｏｌｄｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｈｅａｔｉｎｇｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｕｎｄｅｒｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ，ｔｈｅｗｅａｒｄｅｐｔｈｏｆｔｈｅｉｎｎｅｒｈｏｌｅｏｆｗａｒｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｄｉｅｉｎｓｔｅａｄｙｗｅａｒｓｔａｇｅｗａｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｅｒｖｉｃｅｌｉｆｅｏｆｍｏｕｌｄｗａｓｐｒｅｄｉｃｔ

8、ｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗａｒｍｅｘｔｒｕｓｉｏｎｄｉｅ；ｗｅａｒ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｄｅｓｉｇｎ在温挤压成形过程中，模具温度升高比较快，导拟方法研究铝型材挤压成形模具磨损问题，得出挤出［１］［３］致模具尤其是凹模磨损比较快，从而降低模具寿速度与模具磨损规律。王雷刚等基于Ａｒｃｈａｒｄ磨损命，降低生产效率，增加生产成本。作为影响模具寿理，