摘 要

后桥半轴管是一种装在汽车驱动桥上的重要零件，它与驱动桥壳体组成一体，固定左右车轮的轴向相对位置，一起支承车架及其上的各总成质量。由于汽车工业的发展以及对优质汽车零件需求的增加，研究后桥半轴管的模具设计具有很重大的意义。

本文所研究的对带法兰的长轴类后桥半轴管的热挤压成形以及模具设计。本文所研究的后桥半轴管的形状较为复杂，用一次成型难以做出成品，因此决定采用两次挤压成形。确定工艺方案后，我们利用锻压模拟软件DEFORM对挤压过程进行了模拟。观察了坯料在挤压过程中的流动情况和应力应变场的情况，给模具设计提供了参考。然后，我们选定了合适的设备、确定了最优的工艺方案和合理的凸凹模结构。并根据凸凹模的结构设计了两套模具结构装置。

这篇文章对半轴管锻件进行了工艺分析，利用了数值模拟技术研究了热挤压过程，最后设计出两套模具装置，希望能为以后的后桥半轴管的成型研究提供部分参考。

关键词：后桥半轴管 热挤压 数值模拟

Abstract

Half-axle-shaft sleeve is an important part on automobile drivings, it combines with the drive axle shell integrally and makes the axial position of left and right driving wheel fixed.In the meantime,they support the frame and the quality together and bear the pavement reaction force and torque of the wheels during driving.

In this paper, the hot extrusion forming of a long shaft bushing with flange is studied. This part belongs to the large and complex parts, so the forming process proposed higher requirements.Firstly, This paper analyzes the forming technology at home and abroad in recent years.Thent we use PRO/E software build a 3D solid model of half-axle-shaft sleeve.We use DEFORM simulation software to run the numerical simulation of hot extrusion forming process , analysis various parameters changes of the metal in the forming process and determine the optimal process plan and reasonable top and bottom die structure.

Through the study of this topic, forging theory and numerical simulation of simulation technology is combined.half-axle-shaft sleeve extrusion forming process is developed,The aim to improve the production efficiency, improve product quality, shorten the product development cycle, improve the life of the mold, reduce energy consumption and production costs are finished.The research results of this project can provide theoretical and practical basis for the production of other half-axle-shaft sleeve.

Key words：Half-axle-shaft sleeve;Hot extrusion;Numerical Simulation

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1目的和意义 1

1.2后桥半轴管国内研究现状 1

1.3研究内容 2

第2章加工方案的制定 3

2.1后桥半轴管锻件图的制定 3

2.2胚料的制定 4

2.2.1胚料形状的制定 4

2.2.2坯料尺寸的制定 4

2.3加工流程的制定 5

第3章 后桥半轴管成形工艺的数值模拟 5

3.1数值模拟软件DEFORM简介 5

3.2有限元模拟和分析 6

3.2.1第一次正挤压过程分析 6

3.5.1等效应力场 6

3.5.2等效应变场 7

3.5.3金属流动速度场 8

3.5.4载荷行程图 9

3.6第二次镦挤数值模拟 10

3.6.1等效应力场 10

3.6.2等效应变场 11

3.6.3金属流动速度场 12

3.6.4载荷行程图 13

第4章 后桥后桥半轴管挤压工艺的模具设计 14

4.1挤压力的计算 14

4.1.1影响挤压力的因素 14

4.1.2热挤压力的计算 14

4.2设备的选择 15

4.3模膛的设计 15

4.3.1第一次镦挤模膛设计 15

4.3.2第二次镦挤模膛设计 16

4.4导向装置设计 17

4.5顶料装置设计 19

4.6模具结构设计 19

4.7模具材料的选择及热处理 20

参考文献 21

致谢 23

第1章 绪论

1.1目的和意义

后桥半轴管是安装在汽车底盘上的一个重要零件,在震动、冲击和重负荷下工作。本文研究的后桥半轴管零件形状较为复杂,属于大型复杂零件,是典型的挤压件。大批量地生产出合格的汽车零部件对保障汽车的安全和人身安全以及促进汽车行业的发展都具有很大的意义。

当前国内对后桥半轴管的普遍加工方法是首先对坯料进行镦粗，然后正挤盲孔，最后反挤通孔，得到锻件以后进行机械加工。但是这种办法加工效率十分低下，并且浪费材料，急需出现更好的更优质的加工方法,因此我们决定对半轴管的加工过程进行研究。

在各种锻压工艺中，热挤压成形具有十分明显的有点。比如材料利用率高，加工效率高，产品质量较好等等。因此决定采用热挤压成形工艺来制造轴套管,不再进行机械加工。这种方法可以显著提高加工效率。

因此，我们需要对后桥半轴管的热挤压过程进行研究,通过研究我们可以了解在挤压时胚料各种缺陷产生的原因以及在模具型腔内金属流动状况并且在模具设计时更好的优化模具结构。