第1章 概论 1
1.1概述 1
1.1.1精密锻造业发展现状 1
1.1.2中空薄壁件分类 1
1.2中空薄壁件精密锻挤成形国内外研究现状 2
1.2.1国外研究现状 2
1.2.2国内研究现状 3
1.2.3现存问题及发展趋势 4
1.3参考文献 5
第2章 汽车等速万向节锻造工艺 7
2.1汽车等速万向节简介 7
2.1.1万向节介绍 7
2.1.2等速万向节分类 7
2.2汽车等速万向节锻造工艺及模具设计 9
2.2.1汽车等速万向节锻造工艺设计 9
2.2.2模具设计规程 14
2.2.3反挤压模具设计 20
2.3汽车等速万向节温挤压数值模拟理论 21
2.3.1有限元数值模拟理论 21
2.3.2热-力耦合有限元理论 21
2.3.3热-力耦合分析的基本方程 21
2.4温锻成形工艺数值模拟模型 22
2.4.1有限元模型的建立 22
2.4.2模拟参数的设置 23
2.4.3数值模拟工艺方案 23
2.5温挤压成形过程模拟 23
2.5.1温挤压正挤成形过程 23
2.5.2坯料初始温度对温挤压成形的影响 26
2.5.3凸模速度对温挤压成形的影响 27
2.5.4摩擦系数对温挤压成形的影响 29
2.6汽车等速万向节温挤压成形模具磨损研究 30
2.6.1模具磨损的机理 30
2.6.2磨损基本模型 32
2.6.3挤压工艺参数对模具磨损的影响 33
2.7冷精整工艺及基于产品流线的工艺分析 38
2.8正交优化 39
2.8.1正交优化设计的优点及步骤 39
2.8.2冷精整工艺参数正交优化分析 40
2.9产品流线问题 43
2.9.1金属流线的特征和要求 43
2.9.2长轴三柱槽壳的流线问题 44
2.9.3结果分析和工艺方案优化 44
2.10产品生产验证 45
2.10.1温冷复合锻造生产过程 47
2.10.2生产试验结果分析及质量保证 48
2.11参考文献 50
第3章 汽车P档棘轮外齿冷挤压成形技术 51
3.1 P档棘轮简介 51
3.2 P档棘轮设计 52
3.3 P档棘轮工艺分析及模具结构 52
3.3.1 P档棘轮成形工艺对比 52
3.3.2工艺路线方案的选择 54
3.3.3模具结构设计 56
3.4 P档棘轮外齿成形工艺数值模拟分析 58
3.4.1有限元模型的建立 58
3.4.2模拟方案及工艺参数的确定 59
3.4.3正交试验设计 60
3.4.4正交试验结果 61
3.4.5极差分析 62
3.4.6方差分析 66
3.4.7确定最优工艺参数组合 68
3.4.8最优参数组合的模拟分析结果 69
3.4.9下端面塌角及齿形充填饱满程度分析 69
3.4.10速度场分析 71
3.4.11载荷-行程分析 73
3.4.12等效应力分布分析 73
3.5 P档棘轮外齿冷挤压模具分析 74
3.5.1三层组合凹模尺寸初步设计 74
3.5.2基于黄金分割法的过盈量优化设计 76
3.5.3模具磨损分析 79
3.6 P档棘轮外齿冷挤压过程工艺验证 79
3.6.1试验条件准备 79
3.6.2试验结果及分析 83
3.7参考文献 84
第4章 基于激光冲击强化的模具延寿技术 85
4.1激光冲击强化模具的原理 85
4.2激光诱导冲击波的形成及传播机理 86
4.2.1激光束辐射到材料表面的响应 86
4.2.2激光诱导冲击波的产生 87
4.2.3激光诱导冲击波的数学模型与峰值估算 88
4.2.4激光诱导冲击波最佳峰值压力的确定 89
4.2.5靶材内部残余应力场的理论分析 90
4.2.6影响靶材内部残余应力场的因素 91
4.3激光冲击强化H13热作模具钢的数值模拟 92
4.4激光冲击H13热作模具钢残余应力场的分析 96
4.4.1激光冲击次数对残余应力场的影响 96
4.4.2激光功率密度对残余应力场的影响 103
4.5激光冲击H13热作模具钢的试验研究 105
4.5.1试验材料和激光冲击设备 105
4.5.2表面形貌和表面粗糙度测试 106
4.5.3表层微观组织分析 109
4.5.4残余应力测试 110
4.5.5表面显微硬度测试 112
4.6挤压模具的激光冲击数值分析和试验研究 112
4.6.1激光冲击挤压模具残余应力场的数值分析 112
4.6.2挤压模具的激光冲击试验 114
4.6.3挤压模具激光冲击前后硬度和表面粗糙度对比 115
4.6.4挤压模具激光冲击前后的磨损量对比 116
4.7参考文献 118
第5章 中空薄壁锻件成形质量检测 120
5.1钢材金相图像预处理 120
5.1.1钢材金相图像的亮度变换 120
5.1.2钢材金相图像的双边滤波处理 121
5.2钢材金相图像晶粒分割算法 123
5.3金相晶粒度定量检测方法 124
5.4晶界提取质量评价体试验结果及分析 125
5.5参考文献 128
第6章 其他中空薄壁件温冷复合锻挤工艺设计 129
6.1取力器传动轴成形工艺研究 129
6.2倒档棘轮外齿成形工艺研究 132
6.3薄壁深筒形件活塞温冷复合挤压成形工艺研究 134