第41卷第12期 Vol. 41No. 12
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
瓜极预锻上模组合模芯优化设计孙跃，庄晓伟，孙昊，杨程？
2016年12月 Dec.2016
（1．江苏龙城精锻有限公司，江苏常州213164；2.西安建筑科技大学冶金工程学院，陕西西安710055）
摘要：为了解决瓜极预锻上模模芯易在凸台四角和爪齿型腔外侧圆角处开裂的间题，设计了爪极预锻上模组合模芯。采用 Deform-3D数值模拟软件对爪极预锻上模整体模芯和组合模芯进行了模拟分析，并通过正交试验对组合模芯的结构参数进行了优化。分析结果表明：瓜极预锻上模组合模芯具有更好的成形性能和较低的模具应力，组合模芯优化后的结构参数为：凸台模芯直径43mm、凸台模芯斜度0°、凸台模芯过盈量0.3mm、模套过盈量0.6mm、凸台模芯高度47mm。预银成形试验表明，3层组合模具可以有效避免预锻上模的开裂缺陷，
关键词：预锻；瓜极；组合模芯；整体模芯；开裂；正交试验；Defomm-3D DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2016. 12. 021
中图分类号：TG316
文赋标识码：A
文章编号：1000-3940（2016）12-0122-05
Optimization design on pre-forging composited die core for claw pole
Sun Yue , Zhuang Xiaowei', Sun Hao', Yang Cheng
( 1. Longcheng Precision Forging Co- , Lid. , Changzhou 213164, China; 2. School of Metallurgical Engineering, Xi'an University of
Architecture and Technology , Xian 710055, China)
Abstract : In order to solve the problem of crack occurring in the middle boss fllet and claw cavity fllet of elaw pole pre-forging die, a pre-forging composited die core was designed. The forging integral die core and composited die core of pre-forging for elaw pole were nu-merically simulated by Deform-3D, and the structure parnameters of the eomposited die eore were optimized by the orthogonal experiment. The results show that the claw pole pre-forging composited die core is of better formability performance and lower die stress. The optimal structure parameters of composited die core are acquired with the convex core diameter 43 mm, the convex core angle 0°, the convex core interference fit 0. 3 mm, die set interference fit 0. 6 mm, and convex eore height 47 mm., The pre-forging tests show that the crack of pre-forging die can be avoided by three-layer composited die core.
Key words : pre-forging; claw pole; composited die core; integral die core; crack; orthogonal experiment; Deform-3D
爪极是汽车发电机的重要组成部分，其质量的好坏直接影响发电机的寿命。爪极零件形状复杂，尺寸精度要求高、成形难度大、模具寿命低，如何改善模具结构和提高模具寿命是企业驱需解决的问题。
近年来，众多学者对爪极模具寿命以及锻造组合模具做了大量的研究。原国森等提出了闭式热模锻分流正挤压，可以降低爪极的成形载荷，减少生产工序并提高模具寿命。田辉等2)提出加深预锻型槽爪尖处以及在终锻型槽爪尖处增设溢流孔等模具结构改进措施，使开裂部位的应力下降44.2%。夏巨谌等[3]提出轴类件多工位冷精锻组合模具，来提
王晓宇等(4)提出凸缘叉锻
高材料利用率和模具寿命。
收稿日期：20160510；修订日期：20160810
跃（1980-），男，学士，高级工程师
作者简介：孙
万方整ail：sunyue@kangchengurgingcom
造成形预应力组合模具，降低原始模具开裂位置应力，用以提高模具寿命。潘隽[3]提出采用组合凹模的形式来提高锥齿轮冷精锻模具使用寿命3]
本文针对极预锻上模凸台圆角处和不齿型腔外侧圆角处的开裂问题，设计了爪极预锻上模组合模芯，通过Defom-3D进行了模拟分析，获得了爪极预锻上模组合模芯结构。并采用正交试验，以凸台模芯直径、斜度、组合模芯过盈量、模套过盈量以及凸台模芯高度为试验因素，得到了优化后的爪极预锻上模组合模芯结构参数。其中爪极零件如图1所示。
瓜极预锻上模组合模芯设计
1.1
整体凹模应力分析
爪极精锻工艺为：下料一加热一镦粗一预锻
终锻一切边等。模具采用H13热作模具钢，该材料