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汽车复杂齿形类零件的冷挤压成形孟令先宋学进摘要将汽车用复杂齿形件的型腔及齿形挤压成型无需再机加工模具寿命高特别适宜大批量生产精密成形冷挤压模具０ 前言 随着我国汽车工业产品的不断更新换代寿命及可靠性的要求越来越高齿轮毛坯的加工在提高生产效率精度降低零件的成本等方面汽车零部件中的齿轮用量很大汽车起动机起动齿轮轴驱动齿轮它们的结构特点都是无空刀槽机械切屑加工困难具有切屑加工所不可比拟的优点机械性能好成本低并且特别适合于大批量生产我们采用冷挤压工艺方法来成型那些复杂的齿形类零件１ 工艺分析 １．１ 内齿类齿形件 如图1示齿多齿顶尖壁厚不均匀有采用机加工与焊接相结合的工艺方法不但费时费料且强度低整体精度差根据该类齿形件的特点但是也有问题应想办法解决提高效率否则经过分析制定工艺流程为图１ １．２ 外齿类齿形件 如图2示因无空刀槽而机械加工困难根据用户减少余量需要将内孔挤压出来而不再机加工确定最佳的工艺方案应该是采用尽可能少的工序最高的生产效率和模具寿命因此包括花键其挤压工艺为润滑齿成形图２ 而模具质量的好坏则在于模具结构的设计模具寿命问题一直是困扰冷挤压加工的一个关键技术问题通过实践我们积累了以下模具加工制做的经验１冷挤压成形时必须有一副实用的模架同轴度同时又能十分方便地调整模具间隙成形模的关键为模芯部分的设计和加工制造Array我们将模具设计成分体组合式使其控制在0.25ΪÏû³ýÄ£¾ßѹºÏʱµÄÊÕËõ±äÐÎÁ¿Èç³ÝÂÖÄ£µÄ¼Ó¹¤ÒÔÆÚ¼·Ñ¹³öÀ´µÄ³ÝÂֳߴç²ÎÊý¸ÕºÃ·ûºÏÉè¼ÆÒªÇó=1.5ÃþË÷ÆÕͨÏßÇиî»ú´²¼Ó¹¤Ê±µÄ·Åµç¼ä϶îâË¿Ö±¾¶µÈ¶ÔÄ£¾ß¼Ó¹¤Ãæ´Ö²Ú¶ÈµÄÓ°Ïì¹æÂÉ´Ó¶ø´ïµ½¼õÉÙÅ×ÑÐÁ¿²»ÆÆ»µ³ÝÐεÄÄ¿µÄ模具寿命我们认为主要是模具材料Array必须具有好的韧性和高的强度我们采用的凸模材料为7Cr7Mo3V2Si 真空热处理６２ ＨＲＣ６０ ＨＲＣ刃带大了反而使阻力增加刃带小了一般为2入模角我们一般控制在1220ÒÔÀûÓÚ½ðÊôÁ÷¶¯»¹ÓÐÒ»¸öÓ°ÏìÄ£¾ßÊÙÃüµÄÒòËؾÍÊÇëÅ÷µÄËÜÐԿɼõСģ¾ßËùÊܵıäÐο¹Á¦ËùÒÔÐèÒª¶ÔÀ伷ѹÓÃëÅ÷½øÐÐÈí»¯ÍË»ð´¦ÀíÆäÍË»ð¹¤ÒÕΪ保温5然后随炉冷却至350ʹÍË»ðÓ²¶È¿ØÖÆÔÚ135HRB以下４挤压齿轮的径向跳动与毛坯内孔的精度有直接的关系因此根据体积相等原则及金属塑变规律ｄ=d o+z+x d a齿顶圆直径z——工艺间隙图３ ３ 批量生产应用及效益 郑州机械研究所一直致力于研究和开发金属的精密成形技术现顺应国家形势积极主动地寻找已形成冷挤压制品的批量生产能力深受用户欢迎多为成形难度大市场前景广阔用冷挤压工艺加工生产复杂的齿形零件提高了材料的利用率又提高了产品的精度和质量经济效益显著材料组织致密表面光洁度高因此减少意外事故的发生愈来愈多的汽车农用车的齿形件要求采用冷挤压工艺精密成形其齿形部分不需再加工不仅节能节材而且能大大提高齿形件的精度和使用寿命我们所设计的模具结构合理完全适宜大批量生产平均在8000Ëæ×ÅÊг¡ÐèÇóµÄ·¢Õ¹²¢»ý¼«ÍƹãÓ¦Óñ±¾©19842 洪深泽. 冷挤压工艺及模具设计安徽科技出版社 ６：３孟令先 １９６３年６月出生高级工程师。
结合齿圈冷挤压工艺优化施卫兵;殷强;袁海兵;李明明;龚爱军;胡成亮【摘要】目的分析不同工艺参数对结合齿圈挤压成形的影响,并进行优化设计.方法对结合齿圈挤压过程进行有限元仿真,采用正交试验方法分析各关键参数对凸模正压力、填充程度与材料利用率的影响规律,并以三者为优化指标,结合多岛遗传算法进行优化.结果初始坯料倒角角度α、倒角高度h以及芯轴半径r1、凹模内圈半径r2和凹模圆角半径r3对挤压结果有不同影响,其中对挤压过程中正压力的影响最为显著;随着凹模内圈半径r2的增加,正压力单调下降,其余4个参数对正压力的影响随参数变化有所波动.结论优化方案的各参数数值为α=30°,h=5.0mm,r1=23.0 mm,r2=30.8 mm,r3=0.5 mm,优化方案的齿部填充饱满,毛刺明显减少,材料利用率与初始方案相比几乎相等,但凸模正压力降低为初始方案的54.1%,有利于提高模具寿命.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2017(009)003【总页数】5页(P40-44)【关键词】结合齿圈;冷挤压;正交试验;多岛遗传算法;正压力【作者】施卫兵;殷强;袁海兵;李明明;龚爱军;胡成亮【作者单位】江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海 200030;江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海 200030【正文语种】中文【中图分类】TG306同步器主要用于汽车变速器中，作用是降低汽车的操控难度，使汽车换挡更迅速、高效，同时也能提高汽车驾驶的安全性[1]。
结合齿圈是同步器上的关键零件，主要起到传递扭矩的任务。
结合齿圈在工作时承受的载荷很高，因此在实际加工生产过程中要求其具有较高的性能[2]。
结合齿圈包含齿部和轮毂2部分，由于需要与基本连接形成配件使用，结合齿圈的焊接工艺研究得到关注[3—4]，同时关于此类带毂直齿轮的冷锻工艺研究也受到了重视[5—7]。
汽车零部件精冲挤压复合成形工艺研究孟庆成发布时间：2021-09-06T09:05:19.275Z 来源：《中国科技人才》2021年第17期作者：孟庆成[导读] 目前，社会进步迅速，我国的现代化建设的发展也有了改善。
中国汽车工业工程有限公司天津 300000摘要：目前，社会进步迅速，我国的现代化建设的发展也有了改善。
国内汽车零部件行业存在“小、零、散、乱”的局面，而且多集中在低端产品领域，产能过剩和恶性价格竞争明显，普遍面临着较大的生产压力。
对于本土厂商，一方面在前沿技术上很难与国际厂商竞争，难以进入真正的高端系统领域；另一方面也很难实现整车厂商要求的全球供应，难以进入全球市场。
因此，国内企业的行业产业转型升级已经迫在眉睫。
当前，汽车行业正朝着环保、轻量化、减排的大趋势发展，对于汽车零部件加工工艺提出了越来越高的要求。
关键词：汽车零部件；精冲挤压复合成形工艺；研究引言精冲挤压复合成形工艺可以有效结合板料成形和体积成形的特点，文章通过有限元模拟分析研究了精冲挤压成形过程中的缩孔现象，网格畸变与裂纹缺陷，提出了预防措施，获得了挤压比和反压力对成形过程和结果的影响，揭示了精冲挤压成形工艺的特点，对该技术的深入研究具有一定参考价值。
1管件液压成形技术分析1.1技术基本原理管件液压成形技术通常情况下是将预处理过的定尺管材，按照要求在模具型腔当中放置，同时高压液体需要注入到管件中，在此期间，管件两端补料工作要快速实施。
这样操作能利用模具约束作用实现管件冲模，慢慢地让外壁和模具型腔贴合在一起，以此可以制造出各种形状的中空式零件。
管件液压成形技术适用于不同的复杂结构件中，比如，圆形构件、矩形构件以及异型截面等，在此类构件中应用，能够具备较高精密度。
管件液压成形技术的基本原理如下：（1）已经预处理过，并且符合规定标准的定尺管材，要合理地存放在打开模具型腔中，并对其位置进行明确。
（2）压机作用模具闭合，补料密封头转移至模具内腔，若此时状态下，模具是闭合的，密封头转移，停留补料导向的过渡位置。
机械挤压成形工艺优化及仿真模拟导言：机械挤压成形是一种广泛应用于金属加工领域的成形工艺。
通过对材料进行挤压，可以实现复杂形状的制造，同时提高材料的密实度和力学性能。
然而，机械挤压成形工艺中存在一些问题，如加工过程中的应力分布不均匀，易引起材料的变形、断裂等缺陷。
本文将探讨机械挤压成形工艺的优化方法及其仿真模拟技术。
一、机械挤压成形工艺的优化方法1.材料选择与预处理机械挤压成形的材料选择是关键环节之一。
合理选择材料可以提高挤压成形的效率和品质。
常用的挤压成形材料包括铝合金、铜合金、钢等。
在选择材料时，需要考虑其塑性变形能力、热处理性能以及成本等因素。
此外，在进行挤压成形前，还需要对材料进行预处理，如退火、固溶等，以改善材料的可变形性能。
2.模具设计与优化模具是机械挤压成形的重要装备之一。
合理设计和优化模具结构可以提高成形质量和生产效率。
模具设计时需要综合考虑产品形状、尺寸、成形工艺等因素。
通过采用合适的模具形状和尺寸，可以减小挤压过程中的变形和应力集中等问题，提高产品的质量。
3.挤压工艺参数的优化挤压工艺参数的选择对成形质量和效率有着重要影响。
常见的挤压工艺参数包括挤压速度、挤压温度、挤压力等。
优化挤压速度可以避免产生挤出时的应力冲击，减少挤压过程中的应力分布不均匀。
合理控制挤压温度可以减小材料的变形和晶粒生长速度，从而提高产品的力学性能。
调节挤压力可以控制产品的尺寸和密实度。
二、机械挤压成形的仿真模拟技术1.有限元仿真有限元仿真是一种常用的机械挤压成形仿真方法。
通过将挤压过程建模，利用有限元方法求解材料在挤压过程中的应力、应变分布以及变形情况。
有限元仿真可以帮助预测和分析挤压过程中的缺陷和变形问题，优化工艺参数和模具设计。
2.流体仿真流体仿真可以用来模拟挤压过程中的金属流动和应力场。
通过建立数学模型，求解流体动力学方程和传热方程，可以得到挤压过程中的流速、温度分布以及应力场。
流体仿真可以帮助优化挤压工艺参数，改善产品的表面质量和力学性能。
挤压成形工艺优化与质量控制挤压成形工艺是一种常见的金属加工方法，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等行业。
然而，由于材料本身的复杂性和加工过程中的不确定性，挤压成形工艺中存在着一系列的问题和挑战。
因此，优化和控制挤压成形工艺，以提高产品质量和降低生产成本，成为了制造业中的重要课题。
首先，挤压成形工艺的优化在于合理调整加工参数以提高成形效率和降低能耗。
例如，通过优化挤压温度、挤压速度和挤压压力等参数，可以有效降低成形过程中的能耗，提高能源利用效率。
此外，在挤压过程中，材料流动的控制也是必不可少的。
通过研究挤压变形机理和优化模具结构，可以减少材料的脱轨和撕裂现象，提高产品的成形率和表面质量。
其次，挤压成形工艺的质量控制是确保产品质量的关键。
一方面，通过建立完善的质量控制体系和技术规范，可以确保挤压成形工艺的稳定性和一致性。
例如，通过制定严格的工艺参数和操作标准，可以有效降低产品的尺寸误差和表面缺陷。
另一方面，引入先进的检测技术和装备，可以实时监测和控制挤压过程中的关键参数。
例如，通过在线测量挤压力、温度和材料流动速度等参数，可以及时发现和解决潜在的问题，提高产品的一致性和可靠性。
同时，挤压成形工艺的优化和质量控制还需要与其他加工方法和工艺相结合。
例如，通过结合轧制、冷挤压或后续热处理等加工方法，可以进一步改善产品的性能和精度。
此外，利用先进的数值模拟和优化算法，可以对挤压工艺进行全局优化，提高生产效率和降低成本。
通过将材料性能、工艺参数和设备状态等多个因素综合考虑，可以实现最优工艺方案的选择和优化。
总之，挤压成形工艺的优化和质量控制是制造业中的重要课题。
通过合理调整工艺参数、优化模具结构和引入先进的检测技术，可以提高成形效率和产品质量。
此外，与其他加工方法和工艺相结合，并利用数值模拟和优化算法进行综合优化，可以进一步提高生产效率和降低成本。
挤压成形工艺的优化和质量控制是制造业不断追求的目标，也是技术进步和经济发展的重要保障。
设备管理与维修2021翼3（上）汽车变速器异形轴套冷挤压工艺及模具设计胡冬1，梅静1，文仁兴1，朱雄2（1.四川化工职业技术学院，四川泸州646099；2.重庆上方汽车配件有限责任公司，重庆400060）摘要：以某汽车变速器异形轴套为研究对象，介绍冷挤压工艺生产异形轴套零件的优越性，并对零件进行结构及工艺性分析，确定冷挤压工艺方案，最终设计出异形轴套冷挤压模具。
关键词：冷挤压；异形轴套；工艺性分析；模具结构中图分类号：TG376.3文献标识码：BDOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.03.650引言异形轴套作为汽车变速器起连接作用的关键零部件，其成形质量的优劣对变速器使用性能及可靠性有着重要影响[1-2]。
变速器异形轴套的传统制造模式以切削加工为主，生产效率低下，同时造成大量材料浪费[3]。
随着制造业的快速发展，机械产品的生产技术已经呈现多样化，其中冷挤压成形工艺可以节约材料、降低成本、有效提高生产效率、表面质量好，获得尺寸精度高、机械性能好的产品零件，已在工业生产中得到广泛应用[4-5]。
因此，选择汽车变速器异形轴套作为研究对象，采用冷挤压技术进行生产。
1零件结构及工艺性分析1.1结构分析某汽车变速器异形轴套，材料为10#钢（图1）。
该轴套零件在变速器传动过程中起连接作用，对轴套的强度、韧性、表面硬度和抗疲劳性能有较高要求。
该轴套零件结构复杂，外形曲面是异形曲面，内部结构存在阶梯台阶及异形曲面，其中上端面外径椎40mm 、内径椎26mm ，孔口以直径为椎29mm 锥形面过渡，形成阶梯台阶；轴套内部下端以花形曲面过渡，由椎22mm 和R 6.5mm 的圆弧连接而成，高度35mm 。
轴套零件底部为花键型孔。
1.2工艺性分析轴套零件成形难度主要集中在内部花形曲面、外部异形曲面、以及底部缩颈部分：淤在冷挤压过程中，由于轴套内部结构呈台阶状和花形曲面过渡，成形过程中材料流动困难，模具应力集中，载荷大；于外部异形曲面结构对称分布在零件的两侧，形状复杂且与凹模摩擦较大，金属难以流动，产品表面质量和零件外形精度难以保证。
机械挤压成形工艺优化及仿真模拟1.引言机械挤压是一种常用的金属加工工艺，用于将金属材料通过受力挤压变形成所需形状。
随着现代工业的发展，机械挤压工艺在汽车、航天、船舶等领域有着广泛的应用。
机械挤压成形的质量和效率受到多方面因素的影响，因此，优化挤压工艺和利用仿真模拟手段对成形过程进行分析和优化已经成为一个重要的研究课题。
2.机械挤压工艺的基本原理机械挤压是利用挤压机将金属材料加热后推入模具腔内进行塑性变形的过程。
通过对金属材料的加热和机械力的作用，使金属材料在模具内发生流变，从而形成所需的产品形状。
挤压工艺的优化主要包括材料的选取、加热温度的控制、模具设计等方面。
3.机械挤压工艺的优化3.1 材料的选取在机械挤压过程中，金属材料的选择直接影响到成形产品的质量。
不同的金属材料具有不同的塑性变形特征和流变应力曲线。
根据需要选择合适的材料，可以使成形过程更加顺利和稳定。
3.2 加热温度的控制金属材料的加热温度对机械挤压工艺的成形效果有着重要影响。
温度过高会导致金属材料的烧结和软化，使挤压过程难以控制；温度过低则会导致材料的塑性变形性差，增加挤压所需的力。
因此，通过合适的加热温度控制，可以使金属材料在挤压过程中达到最佳的塑性变形能力。
3.3 模具设计模具的设计对机械挤压工艺的成形效果和产品质量有着重要影响。
合理的模具设计可以使得挤压过程中金属材料的流动更加顺畅，减少应力集中和变形不均匀的问题。
通过优化模具的结构和采用适当的润滑剂，可以提高挤压效率和成形质量。
4.仿真模拟在机械挤压工艺中的应用由于机械挤压工艺的复杂性和实际操作的困难性，借助计算机仿真模拟手段对挤压过程进行分析和优化已成为一种常用的方法。
通过建立适当的数学模型和应用有限元方法，可以模拟挤压过程中的金属流动、应力分布、温度变化等重要参数。
基于仿真模拟的结果，可以通过优化工艺参数和模具结构，提高挤压的质量和效率。
5.结论机械挤压成形工艺的优化和仿真模拟在现代工业中具有重要意义。
机械挤压成形技术的过程优化机械挤压成形技术是一种常见的金属加工方法，通过施加力量将金属材料从一个孔口挤出，形成所需的形状。
随着工业技术的不断发展，人们对机械挤压成形技术的过程进行了优化，旨在提高生产效率和产品质量。
本文将从原材料选择、工艺参数控制和模具设计等方面，探讨机械挤压成形技术的过程优化。
首先，原材料的选择对机械挤压成形技术的过程优化至关重要。
不同的金属材料在挤压成形时具有不同的性能和挤压性能。
因此，在选择原材料时，需要充分考虑其可塑性、耐磨性和变形性等参数。
此外，还应根据产品的需求，选择合适的原材料成分比例和形态。
通过优化原材料的选择，可以提高产品的可靠性和使用寿命。
其次，工艺参数的控制是机械挤压成形技术的关键环节。
工艺参数包括挤压速度、挤压温度、挤压力量和挤压长度等。
在挤压过程中，合理的工艺参数可以有效地控制产品的形状和尺寸精度，减少挤压过程中的缺陷和变形。
因此，通过实验和经验，确定合适的工艺参数是优化机械挤压成形技术过程的重要方法。
除了原材料选择和工艺参数控制，模具设计也是机械挤压成形技术过程优化的关键。
模具的设计直接影响产品的形状和精度。
在模具设计中，应根据产品的要求和挤压过程中的力学特性，优化模具的结构和形状。
例如，在模具的进料部位设置合适的导向装置，以确保原材料的均匀进料和良好的变形。
此外，通过使用合理的模具材料和表面处理技术，可以降低摩擦阻力和磨损，提高模具的使用寿命。
此外，机械挤压成形技术的过程优化还需要充分利用现代技术手段。
例如，通过数值模拟和有限元分析，可以模拟和预测挤压过程中的应力分布和变形情况，为工艺参数的优化和模具设计的改进提供科学依据。
此外，借助先进的控制系统和自动化设备，可以实现对挤压过程的精确控制和监测，提高生产效率和产品质量。
总结起来，机械挤压成形技术的过程优化需要从原材料选择、工艺参数控制、模具设计和利用现代技术手段等方面综合考虑。
通过合理地优化这些环节，可以提高机械挤压成形技术的生产效率和产品质量，推动相关行业的发展。
