1、 1 中文 4300 字 ,2670 单词， 13600 英文字符 出处： Journal of Materials Processing Technology 139 (2003) 422427 防止活塞销冷挤压工艺中出现流动缺陷的新方法 D.J.Lee ,D.J.Kim, B.M.Kim 精密机械工程系，研究生院，釜山国家大学，釜山，韩国 机械设计工程部门，研究生院，釜山国家大学，釜山，韩国 机械工程系，工程研究中心，釜山国家大学，釜山，韩国编号 3 Janjeon-董， Kumjeong-顾，釜山 609-735，韩国 摘要 ： 这份报告主要研究的是作为汽车零部件之一的活塞销的流动缺陷。
2、在联合冷挤压制活塞销的工艺 中，起皱就是一种流动缺陷，它是由死金属区引起的。具有这种缺陷的部 件带有很明显的外 部特征，特征是 被一微小而且厚的块状物嵌入材料中，这种缺陷对保证尺寸精度和降低材料损失是不利的，活塞销的这种缺陷对于其强度和疲劳寿命也有不利的影响。因此，在工艺设计的早期预测并防止 这种缺陷是 非常 重要的。防止其产生的最好方法就是通过控制材料流动来限制 或减少死金属区。有限元模拟分析方法被应用于流动缺陷研究分析当中， 这份研究报告提出了通 过去除死金属区防止产生流动缺陷的新工艺方法 有限元分析法。将有限元分析 的结果与实验结果做比较，结果表明有限元分析的结果与实验结果相符合 。 关
3、键词 ： 流动缺陷； 活塞销钉 ；材料流动控制；前后双 向冷挤压；死金属区；有限元分析 1、 序言 冷加工是一种及其重要而且经济的加工方法，尤其对于 大批量制件的加工，其优点更为突出。由于冷加工具有高的成品率、精确的尺寸精度、良好的表面光洁度，优良 的机械加工性和冶金工艺性等优点，因此冷加工是工业生产当中应用最为广泛的零件加工工艺。 冷锻制件广泛应用于飞机制造、摩托车、螺母和螺栓等 生产 制造。 但是，冷锻 制 2 件也有可能产生缺陷，这主要取决于金属材料的变形过程、成形加工的外部条件和材料的流动方式等。 可延伸的裂纹缺陷是由材料的引应力状态和变形过程引起的；流动缺陷是由不稳定的材料流 动引起
4、的；低的尺寸精度是由低的模具尺寸精度和摩擦情况引起的，总之，锻压制件的缺陷主要包括两类，分别是内部缺陷和 外部缺陷。 这些缺陷危害到产品的质量和 制造成本，因此，在工艺设计 中的早期预防是非常重要的。利用有限元分析法中的不同可用标准来研究大型锻件 的可延伸裂纹缺陷。 KIM和 KIM 对两道加强筋进行冷挤压件的内部和外部缺陷研 究，并还在进行一种防止产生这些缺陷的加工工艺设计。 这份报告是一份关于汽车活塞销产生的缺陷的测试报告，而这种活塞销是采用前后双向联合挤压的方式支撑的。这份报告中也提出了新的工艺方法可在工艺设计的早期防止产生流动缺陷，而这些新工艺方案是通过有限元分析研究得出的，实验证明，
5、这些新工艺方案是可行的。 2、 成形工艺与缺陷形成分析 2.1、 成形工艺 活塞销是汽车零部件当中用来连接活塞与曲轴的并传递动力的部件，当采用冷冲压制活塞销时，设计要求必须保证前后双向冲压时具有相同的高度并且不能 出现锻压缺陷，因为活塞销在周期性大 载荷作用下工作。制作活塞销的 材料是 AISI-4135H 合金钢，它具有如下材料流动性 768.06* 0.139 ，润滑措施是采用润滑油类的磷镀在活塞销表面进行润滑，经试验测试摩擦系数 M 为 0.1。 加工活塞销 钉 以前用的 是 多步骤加工法（如图 3 所示），前两步通过导圆角和冲出非圆形的基准孔等预处理工序来减少缺陷的产生，从而可以提高尺
6、寸精度和模具寿命，第三步和第四步相同，分别是从前后双向冲出圆形的腹板，最后一步是修整工序，从而得到活塞销的形状，然而，用普通加工方法加工的结果显示：第三步的早期会在腹板部位形成缺陷 ，更严重的是在 缺陷产生的部位出现了一种不一致的流动形式，这种形式是一种 非常坏的 流动形式的延伸 3 图 1 活塞销钉 的形状和尺寸 图 2 活塞销钉的流动缺陷 图 3 活塞销钉传统的形成过程 2.2 用有限元分析预测缺陷的产生 塑性变形组织分布和有效应力对比图的应用，暗示着有限元精密塑造程序在成形与缺陷分析领域中的商业价值。最初的坯料直径为 30mm，深度为 61mm，最终成品的体积为 43.118，这种成形工艺看上去类似于普通加工结果。 最大的裂缝值可以结算出断裂缺陷产生的可能性，在这个冲压过程中，其大小只有 0.08mm，而且分布在坯料和冲床活塞冲头接触的端部。因此，可以避免流动缺陷的产生，因此这种
