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冷挤压是一种近净成形技术,具有切削加工无可比拟的优点,如流线均匀、精度高、表面质量好、机械性能优越及生产率高等。本文以冷挤压技术为中心,结合工艺经验与数值模拟技术,通过数值模拟优化多道工序最终确定最佳工艺方案并挤压出符合要求的产品。全文研究内容主要分为两部分:1.离合块冷挤压工艺规程的开发及优化。离合块零件所用材料是15CrMo,几何形状很复杂,可概括为三个部分:凸台阶,环形槽和异形孔。考虑到其三部分成形过程中的相互关系而采用计算机数值模拟方法探索最佳冷挤压工序步骤,以使离合块能顺利成形并使凸模载荷尽可能小,借助金属成形专用有限元数值模拟软件DEFORM-3D对其进行模拟,分析了实际冷挤压成形过程中,凸模断裂的原因所在,提出合理的工艺解决方案,并对提出的工艺方案进行数值模拟,把每次模拟过程中的结果参数进行总结归类,最后通过统计分析得出最优工艺参数和最优生产工艺方案,完成复杂零件离合块的工艺优化方案的研究,并得到生产验证。最终工艺方案为:先正挤压成形凸台阶,然后机加工直径φ14mm的内孔,软化退火处理后磷化皂化处理,最后去掉凹模芯棒复合挤压成形环形槽与异形孔。2.组合凹模总直径比与各圈过盈量的有限元优化。对组合凹模进行优化设计的过程中,提出组合凹模设计过程中的几个关键问题,解决了把实际组合凹模模型转变为有限元模型过程中的接触问题,组合凹模之间的接触力传递对于模拟结果的准确度非常重要;优化组合凹模的总直径比与径向过盈量的过程中,引入了基于统计学理论的均匀设计原理,结合DEFORM-2D&3D有限元分析,最终得出组合凹模内圈与中圈的过盈量应是中圈与外圈的过盈量的1.1倍以上,但不能超过2.4倍,否则组合凹模就不能发挥其应有的优越性。离合块最佳组合凹模的总直径比为4.6,各圈的直径分别是:φ66.2mm,φ110.Omm和φ207mm;径向过盈量为:内圈与中圈的过盈量是0.4mm,中圈与外圈的过盈量是0.35mm。