安世亚太经验分享：轴套类零件折叠缺陷分析及解决方法

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摘要:文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：Peraglobal）轴套是汽车传动件上的一个关键零件，由于在工作时受较大的冲击载荷，其强度、韧性、表面硬度及耐疲劳性能要求较高。折叠作为体积成形金属件在成形过程中产生的缺陷，容易成为疲劳的裂纹源或者冲击断裂的源头。因此，在轴套冷挤压成形时必须预防折叠缺陷的出现。本文以某一轴套出现的折叠缺陷为例，说明此类缺陷的形成以及如何预防。1、轴套原冷挤压成形工艺▲图-1轴套零件图该类零件为轴对称零件（如图1所示），形状较为复杂，其内部为一圆柱孔和一半球孔，上端外侧为2阶凸缘台阶。▲图-2轴套实体造型图/图-3挤压件图由于底部内部圆锥部分，使用切削工艺满足不了零件形状尺寸的要求，因此，采用冷挤压工艺作为其成形工艺，设计的挤压件图如图3所示。其挤压工艺为：步骤一：镦挤成形内孔及凸缘部分；步骤二：反挤压成形内孔；步骤三：整形凸缘部分和保证零件的其他尺寸。▲图-4轴套折叠缺陷但是在进行产品试模后，检测产品，发现在完成第三道工序后（即整形），发现产品存在折叠缺陷，如图4所示。2、折叠缺陷原因分析从图4中观测，此处折叠是由于2股金属在此处汇流形成。由于只是对最终产品进行金属流线分析，无法得到整个成形过程中的金属流动状态，于是利用在体积成形领域应用最广泛的仿真软件DEFORM进行模拟。▲图-5折叠处仿真流速图首先确认DEFORM对折叠部位的仿真结果，如图5所示。DEFORM模拟结果显示其流速与物理试验测试结果能够很好的吻合，说明采用DEFORM进行仿真迭代可以替代现场部分试模的次数。▲图-6轴套成形工艺流速图针对轴套成形在整形工序出现的折

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