汽車發(fā)電機(jī)爪極精鍛工藝數(shù)值模擬及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、汽車發(fā)電機(jī)爪極是汽車發(fā)電機(jī)中的核心部件,同時(shí)也是汽車工業(yè)中一種復(fù)雜精密模鍛件,其成形難度大,精度要求高。近年來,由于汽車電器系統(tǒng)用電量的提高,對(duì)爪極的綜合性能要求也越來越高。同時(shí)爪極在精密模鍛中,模具容易開裂導(dǎo)致其非正常失效也是生產(chǎn)中的瓶頸問題,因此如何改進(jìn)爪極的精鍛工藝和提高模具的使用壽命就顯得尤為重要。爪極鍛造工藝復(fù)雜,其可行性、穩(wěn)定性、成形質(zhì)量(含充滿與否、折疊、組織缺陷)、材料利用率以及如何降低載荷提高模具使用壽命等,都是在制訂

2、爪極成形工藝過程中必須重點(diǎn)考慮的。
　　 本文對(duì)國(guó)內(nèi)外爪極成形工藝和精密塑性成形技術(shù)研究現(xiàn)狀作了簡(jiǎn)要介紹。首先選擇一種帶磁軛的爪極作為典型鍛件,運(yùn)用UG三維造型軟件設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu),利用Deform-3D軟件模擬爪極成形過程,系統(tǒng)分析了爪極精密模鍛成形過程中的金屬流動(dòng)情況、模具型腔充填情況、模具載荷曲線以及模具所受的應(yīng)力分布。發(fā)現(xiàn)成形工藝的不足,探明模具開裂失效的原因。爪尖難充滿,最終載荷急劇增加,磁軛模膛圓角處產(chǎn)生應(yīng)力集中,模具受

3、很大沖擊載荷和交變載荷,細(xì)微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展成宏觀裂紋,導(dǎo)致模具開裂。根據(jù)模擬結(jié)果,提出模具的三種結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案,方案一:加深預(yù)鍛上模爪部模膛深度;方案二:預(yù)鍛上模磁軛模膛由圓柱形改進(jìn)為半球形;方案三:減小預(yù)鍛上模磁軛深度、增添預(yù)鍛下模磁軛模膛。通過模擬進(jìn)行一一分析驗(yàn)證,模擬結(jié)果顯示三種改進(jìn)方案均能使金屬順利充滿模膛,未產(chǎn)生鍛造缺陷,并降低了成形載荷和模具的應(yīng)力。最后,通過生產(chǎn)實(shí)踐,對(duì)其中的一種改進(jìn)方案進(jìn)行了驗(yàn)證,模擬結(jié)果與生產(chǎn)實(shí)際吻合,總