汽车后桥主动齿轮坯楔横轧模具参数化设计及有限元分析长期以来，长轴类件的生产工艺有切屑，锻造，挤压和轧制等多种加工工艺。其中，轧制技术作为轴类件塑性成形的工艺之一，具有质好，高效，节能，节材的特点，使他成为了先进制造技术的重要组成部分。楔横轧作为典型的轧制工艺成形方法，其技术起源于上世纪的60年代，因为其局部连续成形，节省原材料，生产效率高，模具寿命高，易于实现自动化等优点，一直被认为目前生产轴类件最佳的工艺方法。楔横轧的变形主要有颈项压缩和轴向延伸。楔横轧可以分为辊式楔横轧和板式楔横轧。在实际生产中最常用的是双辊式楔横轧机。后桥主动齿轮是汽车底盘后桥传动系统的重要传力零件，其质量决定着汽车的行驶安全。后桥主动齿轮坯的成形工艺虽然也包括挤压，冷缩等其他工艺，但锻造成形的尺寸精确，加工余量小，锻件质量高等特点决定了汽车后桥主动齿轮坯的生产主要是锻造成形为主。经过对各种锻造工艺的分析，得出了属于温锻，同时属于立锻的楔横轧→顶镦成形成形工艺在质优高效，节能省材上为最优工艺的结论。金属塑性变形过程是一个复杂变化过程，先进制造技术的不断发展使仅凭经验进行设计的方式不再可行。随着计算机技术的飞速前进，模拟软件的大量出现，计算机模拟得到了广泛的应用。楔横轧模具本身就极为复杂，成型过程也包含了三维变形、加工硬化、温度、摩擦等多方面的影响，使楔横轧模具的设计和数值模拟方法结合在一起成为楔横轧研究中的重要趋势。对于辊式楔横轧，其模具设计和加工均较为复杂。设计方面，楔横轧模具设计过程中需要进行大量复杂的运算，建模过程也非常复杂，其中大量的工作都是曲面造型，CATIA拥有超强的曲面设计模块，可以对楔横轧模具进行完美的成形。但是由于设计的完成过程中，需要对模具参数进行不断的修改，不但耗费大量的时间和精力，而且工程人员无法把精力集中在模具的优化设计上。参数化设计解决了这个难题，为模型的可变性，重用性，并行设计提供了手段。CATIA拥有强大的参数化设计功能，运用CATIA的二次开发技术和VB编程软件，就可以对模型进行参数化建模。在进行本论文的主要设计和模拟之前，通过调研和文献查阅，对后桥主动齿轮和楔横轧工艺进行了比较全面的认识和学习。根据设计的需要，对汽车后桥主动齿轮坯的锻造方法进行了总结和对比，选出了最优的工艺方法；对楔横轧的基本轧制原理、轧齐原理、模具设计的原则、基本参数的确定等知识进行了深入的理解；对楔横轧成形设备进行了全面的了解和比较。最终在选定工艺方法为楔横轧→顶镦成形，设备为H800分体式楔横轧机的基础上，对后桥主动齿轮楔横轧模具的楔形进行了初步设计计算。本论文的重要章节在楔横轧模具的参数化设计上，考虑到模具的设计与优化是一个繁复的过程，楔横轧模具建模的复杂过程，使得若每次都重新建模，会耗费设计者大量的精力和时间。根据楔横轧模具设计思想的完全一致性，本论文运用CATIA的二次开发技术和VB编程技术，实现了后桥主动齿轮坯楔横轧模具的参数化建模，大大缩小了模具的设计周期，提高了优化效率。对后桥主动齿轮坯楔横轧轧制过程的模拟，不但是检验和优化模具的过程，同时也是对楔横轧成形过程的深入了解过程。在此之前，首先对DEFORN.3D软件进行了学习，对相关书籍的学习和各位老师的帮助让我对DEFORN.3D应用更加熟练。对设计参数不断的修改后，对模拟前处理设置不断的修改后，反复的模拟后才最终得到了比较成功的模拟结果，对楔横轧成形不同阶段，不同位置的应力应变场进行了分析，对金属的整体流动进行了分析，对轧齐过程和整体成形情况进行了分析。本文通过对后桥主动齿轮的楔横轧制坯的模具设计和模拟过程的研究，基本上对该模具完成了设计和优化并得到了较好的模拟结果。通过对模具的参数化设计，让后桥主动齿轮的设计过程大大简化，为其他典型轴类件楔横轧模具的设计提供了可行的一些办法。