1。4。2 UG 在镦粗模具计算机辅助设计方面的应用 4

1。5 DEFORM 的功能与操作方法 4

1。5。1 DEFORM 的功能介绍 5

1。5。2 DEFORM 的操作流程 5

第二章 模具设计方案的确定 7

2。1 镦粗模具设计流程 7

2。2 镦粗零件锻件图设计 8

2。3 镦粗锻造的工艺性分析 8

2。3。1 零件分析 8

2。3。2 毛坯的尺寸计算及分析 8

2。4 镦粗长轴杆件的模具设计方案 9

第三章 镦粗挤压防失稳模具设计 12

3。1 模具成型零件的设计构想 12

3。1。1 轴套、冲头的设计构想 12

3。1。2 镦粗模具的凹模、凹模座设计构想 13

3。1。3 凹模、凹模座的结构分析 14

3。1。4 模具的顶出机构的设计构想 14

3。1。5 模具的顶出机构的结构分析 15

3。2 模具的各个零件的结构设计 15

3。2。1 模具的上模座结构设计 15

3。2。2 模具的上模垫板的结构设计 16

3。2。3 模具的上模板的结构设计 16

3。2。4 模具的轴套设计 17

3。2。5 模具的冲头结构设计 18

3。2。6 模具凹模的结构设计 19

3。2。7 模具凹模底座的结构设计 20

3。2。8 模具的凹模垫板结构设计 20

3。2。9 模具的顶出机构的设计 21

3。3 模具整体的装配以及运动概述 22

3。4 锻造设备种类的选择 24

3。4。1 液压机的选取 24

3。5 模具的材料选择 25

第四章 挤压过程有限单元模拟及分析 26

4。1 大高径比长轴杆件挤压成型锻造过程有限元模拟 26

4。2 大高径比长轴杆件镦粗挤压过程有限单元模拟结果分析 27

4。3 有限元模拟结论 29

结 语 30

致 谢 31

参 考 文 献 32

附录 模具成型零件及装配 2D 图 33

第一章 绪论

1。1 镦粗及经典镦粗工艺理论简述

在 材 料 科 学 发 展 的 大 趋 势 下 ， 大 塑 性 变 形 （ Severe Plastic Deformation,SPD）【1】作为一种提高材料综合性能的最新工艺技术应运而生，而 镦粗在一定程度上反应了一个国家的工业水准，在整个工业体系中具有不可替代 的重要作用，在国民经济中占有举足轻重的地位，特别是在机械，汽车，军工以 及航天航空工业中是一种不可或缺的主要加工工艺。镦粗是锻造的一种，是指用 压力使坯料高度减小而直径（或横向尺寸）增大的工序。这是塑性成形工步中最 基本的成形方式。例如抜长、冲孔、模锻、挤压以及轧制等工序，都有镦粗的作 用在内。镦粗分为局部镦粗和完全镦粗两种。局部镦粗是为了坯料的一部分横截 面积增大，采用对坯料局部加热进行的镦粗方法。根据镦粗部位的不同，局部镦 粗可分为两端镦粗和中间镦粗两种。局部镦粗法有很大的经济价值，省工、省料、 纤维组织流向符合零件形状。很多机型零件的生产采用这种方法。完全镦粗就是 将坯料完全加热后，垂直立在砧子上，用大锤打击至要求高度，然后在抜长只所 需形状零件尺寸，镦粗过程需要大力打击才可以。镦粗不但能过获得金属零件的 形状，而且能过改变金属的原来组织，提高金属的力学性能和物理性能。