气门毛坯终锻组合模具的设计与分析.pdfVIP

经验 气门毛坯终锻组合模具的设计与分新 李 区。，莫东强 ，章争荣 ，孙友松 (1．怀集登云汽车配件股份有限公司， 广东怀集 526400；2．广东工业大学材料与能源学院， 广东广州 510006) 获得了气门终锻模具的受力变形和温度变化规律，并分析了目前采用整体模芯的终锻组合凹模存在的问题 ． 的组合凹模结构形式。生产实际证明，小模芯的组合凹模能提高模具材料的利用率，提 坯生产的模具加工具有重要意义。 关键词：气门：终锻模；组合模具 中圈分类号：TG76 文献标识码：B 文章编号：1009—9492(2010)09-0085—03 1引言 本文根据气门毛坯的实际生产和组合模具技术。提出 气门毛坯终锻组合模具的设计方法，对组合模具进行力学 目前 。国内外气门毛坯主要采用电镦一模锻生产工 艺．即通过电热镦粗加_T出预成形坯料，再进行模锻终成 分析，并将组合模具应用于气门毛坯的实际生产。 形生产气门毛坯．预成形坯料和终锻件如图 1所示 …。终 2终锻模具的受力分析 锻成形是气门毛坯生产最终的关键成形工序。决定了气门 为了对气门终锻模具的失效原因进行分析，本文采用 的质量和气门毛坯的形状尺寸精度．对后续机械加工产生 DEFORM3D软件对终锻成形过程及模具的受力变形与温度 重要影响。在终锻成形过程中，成形压力大，模具温度 变化等进行了数值模拟。根据对称性取其中的四分之一进 行分析。工件共划分25000个单元，凹模共划分35000个 单元。 图2是成形过程中最后时刻凹模的温度分布、等效 应力分布和模具基础面上正压力分布图，凹模的温度分 布及不均匀。由于在圆角R部位与工件接触时间长，该 部位及附近区域一直处于较高温度，最高达 630K，且 温度在成形过程中产生周期性变化，会产生热疲劳，这 将降低模具的强度，导致圆角部位更容易出现损伤。同 时由于和工件接触的作用，凹模R部位一直处于高应力 状态，成形最后阶段，等效应力显著增大，因为分析时 (a)电镦预成形毛坯 (b)终锻件 只考虑了模具的弹性变形 ，此时计算的应力已高达 l700MPa，已远超过材料的屈服应力，将使模具产生微 图 l 预成形毛坯和终锻件示意图 小的塑性变形．且应力存在周期性变化，将导致模具的 应 力疲劳。凹模 圆角部位最大的接触正压力可达 高．金属与模具之间存在较剧烈的相对流动，且预成形毛 l300MPa．同时由于模具与坯料在圆