近年來(lái)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)保有量不斷增加，汽車(chē)企業(yè)及其相關(guān)零部件制造行業(yè)對(duì)經(jīng)濟(jì)的拉動(dòng)作用愈加明顯。我國(guó)明確提出要大力發(fā)展汽車(chē)工業(yè)，輕量化研究是當(dāng)前汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。汽車(chē)零部件結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)，是汽車(chē)輕量化的有效途徑之一，通過(guò)改進(jìn)整車(chē)相關(guān)結(jié)構(gòu)使零件結(jié)構(gòu)薄壁化、中空化、小型化及功能復(fù)合化。汽車(chē)輕量化在保證汽車(chē)整體性能不受影響的前提下，一定程度上滿足了資源節(jié)約和低碳環(huán)保的要求。
鈑制帶輪殼體是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)上的一類(lèi)關(guān)鍵零件，具有傳遞扭矩、穩(wěn)定轉(zhuǎn)速和減振降噪等多功能集成。帶輪這類(lèi)回轉(zhuǎn)體零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多通過(guò)薄板材旋壓成形。該成形工藝具有高尺寸精度、高材料利用率、少車(chē)削加工、低設(shè)備要求等多種優(yōu)勢(shì)，逐步取代了過(guò)去精鍛、鑄機(jī)加工、沖壓脹形及沖壓焊接皮帶輪等方法。鈑制帶輪旋壓成形是通過(guò)旋輪沿徑向進(jìn)給作用于坯料，使變形區(qū)材料沿軸向和徑向漸進(jìn)塑性流動(dòng)的成形過(guò)程。鈑制帶輪殼體零件在汽車(chē)零部件等制造行業(yè)應(yīng)用前景廣闊，一般情況下成形過(guò)程分為旋壓增厚成形階段和旋齒成形階段，由于國(guó)內(nèi)的鈑制帶輪旋壓成形技術(shù)并不成熟，在旋壓增厚成形階段多存在材料折疊裂紋等成形缺陷。文章針對(duì)某鈑制帶輪的旋壓成形過(guò)程開(kāi)展相關(guān)研究，通過(guò)優(yōu)化旋壓預(yù)制坯結(jié)構(gòu)及成形過(guò)程，解決成形過(guò)程中零件上端過(guò)渡位置的材料折疊缺陷，并根據(jù)模擬結(jié)果成功進(jìn)行生產(chǎn)試制。研究結(jié)果對(duì)旋壓帶輪工業(yè)生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義。
鈑制帶輪旋壓成形工藝分析
鈑制帶輪的結(jié)構(gòu)特征
該帶輪的結(jié)構(gòu)特征如圖1所示，帶輪材料為DD13鋼�；玖W(xué)性能如下：屈服強(qiáng)度325MPa，密度7.851g/cm3，彈性模量205GPa，泊松比0.29。零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為帶多楔齒，外壁厚度5.0mm，齒底到外壁內(nèi)側(cè)距離1.68mm，齒頂圓角半徑均為0.30mm，帶輪高度為25.5mm，直徑為143.0mm。由于零件沖壓結(jié)構(gòu)材料厚度多為3.0mm，故母材厚度選擇為3.0mm。綜合考慮旋壓后車(chē)加工同軸度要求和細(xì)節(jié)A中齒結(jié)構(gòu)尺寸，該帶輪旋齒前最小壁厚應(yīng)不小于3.4mm。
