擠壓成形的案例
DEFORM金屬擠壓成形工藝數值模擬技術
1 前言
金屬擠壓成形是用壓力機和模具對放置在模具腔內的金屬坯料施加強大的壓力使金屬坯料產生定向塑性變形，從擠壓模的模孔中擠出而獲得所需斷面形狀、尺寸且具有一定力學性能的零件或半成品的塑性加工方法。擠壓成形的種類很多，例如按照金屬塑變流動方向可分為正擠壓、反擠壓、復合擠壓及徑向擠壓。按照金屬坯料溫度分冷擠壓、溫擠壓和熱擠壓等。
2 擠壓成形工藝優勢及面臨問題
擠壓成形與其它的金屬成形加工方法相比具有明顯的優勢，可以用少量的工序完成復雜零件的成形加工，例如各種形狀復雜的深孔、薄壁和異形截面零。零件尺寸精度高，表面質量好，生產效率高，擠壓零件不需要或僅需要少量的切削加工，大大節約材料。
不過由于擠壓成形工藝特點，在生產過程中也有許多需要克服的難點。對模具的要求較高，要求模具要有較高的強度。對于冷擠壓，坯料一般需要經過軟化處理及表面潤滑處理，擠壓成形后，工件還需消除內應力才能使用；對于被擠壓的金屬材料要求有較高的塑性及低的屈服極限和冷硬性，目前常用于冷擠壓的材料有：有色金屬，低碳鋼，低合金鋼，不銹鋼，鈦和鈦合金等。除此之外在擠壓成形過程中工件經常會出現各種缺陷從而導致零件無法達到實際要求，常見的缺陷有：表面折疊、表面折縫、縮孔和裂紋等。目前國內企業在面臨這些問題時大多采用試錯法，也就是完全憑工程師經驗進行大量的實際試驗，這種方法的弊端在于對工程師經驗依賴性大，經驗又難以快速進行有效地積累和傳承，通過多次的實際試驗使得產品的生產周期長，成本增加，質量不高。因此相關企業需要一種有效地工具來面臨挑戰，專業金屬成形工藝數值模擬工具DEFORM便可以為這些難題提供相應的解決方案。
展開 simufact.forming擠壓成形分析（管材擠壓）
simufact.forming擠壓成形分析（管材擠壓）
simufact.forming在做擠壓成形分析的時候，一般需要在工作區進行網格細化，simufact在2D擠壓分析或管材擠壓分析，比較容易，對網格要求較低，但是在3D擠壓時，要求工作區的網格要細，這就需要使用simufact自帶的網格局部細化工具，進行擠壓成形過程的細化分析，這樣才能保證求解過程的收斂性。
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另外，擠壓成形中，有時候需要考慮，擠壓筒、內襯、中襯之間的過盈配合對模具產生的應力的作用，以及在成形過程中模具所受的應力分析，simufact能夠實現多個變形體，并且將模具看成彈性變形體，精確分析彈性變形產生的應力作用和變形作用對產品精度的影響。
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以下為3D分析采用四分之一模型進行的管材擠壓成形分析，擠壓工作區采取了網格細化。
展開 一種車用攝像頭殼體冷擠壓成形工藝與模具設計
產品及生產工藝
產品信息
材料使用工業純鋁，牌號1070A，純鋁塑性好，易于冷擠壓成形。產品長寬高尺寸為23mm×23mm×17.5mm，輪廓尺寸公差±0.05mm，體積2038mm3，重量5.5g。因冷擠壓后的產品尺寸和表面粗糙度滿足要求，故鍛后無CNC加工，產品圖如圖1所示。
圖1 產品圖
設備選型
此系列產品冷擠壓成形噸位預估不足60t，雖然成形噸位小，但因設備噸位限制，故只能選用500t油壓機。
成形工藝與模具設計
此系列產品結構可使用型材冷擠壓一次成形，冷擠壓對坯料重量、體積和端面的要求較高，需采用精密鋸切下料。型材鋸切后的坯料形狀、尺寸見圖2；模具結構簡圖如圖3所示。
圖2 坯料形狀與尺寸
圖3 部分模具結構簡圖
上模芯在向下運動過程中，頭部的導向桿穿過坯料中心孔，與下模頂桿接觸發生導向；上模芯再繼續向下運動，中部方形桿與下模芯接觸發生二次導向，故對模具材料和加工精度要求較高，否則極易引起上模芯偏載斷裂。在退料后，下模頂桿依靠重力和下模頂桿彈簧的作用恢復到位。
成形與模具應力模擬分析
模擬參數設定
原材料尺寸：長寬高為22.6mm×22.6mm×5.3mm，重量約5.5g；網格劃分：網格數量為102863個，最小網格尺寸為0.385mm，網格比例2.5；摩擦系數：剪切摩擦系數0.2；運動與步長：上模運動速度1mm/s，步長值0.035mm。
模擬結果分析
模擬成形終步產品填充情況與產品尺寸(386步)，如圖4所示。
圖4 成形終步產品尺寸
等效應變分布云圖如圖5所示，成形過程中，殼體的等效應變分布較為均勻，最大值不大于3.9；最大等效應變出現在成形終步，位于殼體頭部毛刺位置，最大值5.93。
展開 大直徑薄壁鋼管縮徑成形工藝研究
⑶第二道擠壓可利用第一道擠壓的余溫進行擠壓成形，減徑約25mm，擠壓前需要將工件冷卻至約700℃，使得工件的溫度分布接近均勻，在第二道擠壓時喇叭口處的材料能產生足夠的支撐力來對抗成形力，第二道擠壓成形力約500kN。
⑷第三道擠壓可利用第二道擠壓的余溫進行擠壓成形，減徑約20mm，達到最終的成形形狀和尺寸，第三道擠壓成形力約550kN。第三道擠壓如果溫度不夠可以將工件冷卻至室溫，采用第一道擠壓的移動式感應加熱方案，加熱溫度控制在700℃左右，接近喇叭口附近時需要提前停止加熱，防止產生材料折疊。
⑸根據本文給出的成形工藝方案，該工件的成形分三道擠壓，三道工序成形力均小于600kN。所設計的模具工藝參數均能將成形力較好控制在600kN 以下，說明所選擇的各道擠壓的縮徑量是適宜的。擠壓機可采用100t 三工位臥式擠壓機。
⑹對本文所論述的一種大直徑薄壁鋼管的三道次縮徑成形進行了實驗驗證，實驗與有限模擬的結論很吻合，說明本文所述的模具參數和縮徑工藝確實可行和可靠。
展開 
超越離合器齒輪冷擠壓工藝的仿真分析與研究
①擠壓零件的改進，為了有利于一次成形，去掉階梯形內孔，即去掉
φ14mm 的中間孔，如圖7 所示，
φ14mm 中間孔通過機加工獲得，這樣可以有效提高成形零件的質量；
圖7 改進的擠壓零件圖
②為了減小擠壓力，有利于零件成形，改善模具的潤滑條件，采用摩擦因子更小的潤滑劑，并在零件的臺階處設置較大圓角，便于金屬流動；
③為了減少渦流，給凸模和凹模采用不同的潤滑劑，凸模的潤滑劑摩擦因子大，凹模的潤滑劑摩擦因子小；
④減小凹模齒輪成形的工作帶高度，把工作帶高度減小到2.5mm，可以大大減小坯料和凹模之間摩擦力。
⑶擠壓工藝改進后的模擬結果。
擠壓工藝改進后，如圖8 改進工藝后最終成形的速度和流動應力圖所示，消除階梯形孔擠壓成形出現的塌陷現象。如圖9 改進后的最終成形的有效應變圖所示，大大減少了擠壓成形由于摩擦因素和金屬流動不均勻造成的縮孔現象，提高了成形零件的質量。如圖10 改進工藝后擠壓過程的行程一載荷曲線所示，明顯降低擠壓力，改進工藝后的最大擠壓力為1120kN，比沒有改進前降低240kN，有效保護模具，降低擠壓時的能耗。
圖8 改進后的最終成形的速度和流動應力圖
圖9 改進后的最終成形的有效應變圖
圖10 改進后的擠壓過程的行程一載荷曲線
結束語
用冷擠壓成形技術來成形復雜內型腔類零件—超越離合器齒輪，具有傳統切削加工工藝所不可比擬的優點：材料利用率高，生產效率高，零件精度高，使用壽命高。目前采用一次性將該超越離合器齒輪的內曲面外齒形擠壓成形是最經濟、最理想、最有效的成形工藝方法。同時通過對型腔內曲面為阿基米德螺線形花瓣的超越離合器齒輪成形過程的數值模擬仿真，利用數值模擬仿真結果。實現了對毛坯的精確化，大大提高了材料利用率，節省了材料。
展開 汽車齒輪的精密鍛造技術
圖21.正擠壓模具的齒形修正
正擠壓成形工藝的另一特出優點是模具齒形由數控線切割加工得到，在少齒數齒輪加工時通過編程即可獲得理想齒形而不必擔心根切。在加工特殊齒形或修正齒形場合，采用數控線切割加工齒形比齒輪的展成加工或仿形加工更方便、更快捷、更正確。
花鍵冷鍛成形是齒輪正擠壓成形的一個特例。漸開線花鍵的成形相當于擠壓一個較長的正齒輪，矩形花鍵的擠壓與漸開線花鍵的擠壓相似。從另一方面考慮，小模數正齒輪可采用分割漸開線花鍵軸的方法來得到（圖22）。
圖22. 花鍵的正擠壓成形和小齒輪的切割成形
從70年代起，國內外汽車起動齒輪絕大部分用冷鍛方法生產(3)、（4）。某公司用冷擠壓工藝生產摩托車花鍵軸，并用分割漸開線花鍵軸的方法生產小模數正齒輪。分割的小齒輪主要用于轎車起動電機行星減速系統。
（2）非園齒輪的正擠壓成形
齒輪正擠壓成形的另一個案例是非園齒輪的精密成形（圖23）。
該齒輪采用正擠壓成形后分割加工，比數控滾齒加工的生產效率提高幾十倍。正擠壓的難度與園柱齒輪沒有什么不同。只是當外形與正園異較大時，毛坯最好要用冷拔或其他方法做成與非園齒輪外形相同的形狀。
圖23.正擠壓—分割成形的非園齒輪
齒輪正擠壓成形的缺點是成形齒坯的頭、尾有較大的塌角和過渡圓弧，因此齒輪兩端面切削余量大，材料利用率不高，也影響了生產效率的進一步提高。另外齒輪端面切削后容易殘留毛刺，而去毛刺是機加工中最傷腦筋的問題。受擠壓變形率的限制，并考慮到模具制造尺寸和冷鍛壓力機能力等因素，齒輪正擠壓成形目前只應用于小規格園柱齒輪的制造。比起切齒加工，齒輪擠壓成形無論是在質量、效率和效益方面，都是一個飛躍。
對于內齒輪的制造，可用齒形沖頭反擠壓成形。用該工藝可制造貫通的內齒輪（圖24），也可制造底部不通的內齒輪（圖25）。
展開 中厚板結構件復合精沖成形技術及應用
精沖是一種先進的金屬塑性成形工藝，與普通沖裁相比，精沖模具增加了壓邊圈和反頂桿。在精沖過程中，壓邊圈首先以壓邊力壓緊坯料。然后凸模開始往下擠壓坯料，同時反頂桿以一定的反頂力頂住工件與凸模同步往下運動。在精沖力、壓邊力和反頂力的共同作用下，變形區材料在三向靜水壓應力狀態下發生純剪切塑性變形。通過一次精沖成形即可獲得尺寸精度達到IT6～8級、斷面呈全光亮帶的精沖件。當精沖與冷鍛、擠壓、壓扁、沉孔等體積成形工藝和拉深、彎曲等沖壓成形工藝相結合得到復合精沖成形工藝時，能將普通的平面內沖壓成形提升到三維空間成形，實現三維復雜形狀、高精度中厚板結構件的高效凈成形。
復合精沖由于其優質、高效、節材等優點，在汽車、高鐵、裝甲車、航空航天、核電、化工等領域得到了廣泛應用，如汽車發動機正時系統端蓋、鏈輪、變速器換擋撥叉總成、座椅調角器系統、高鐵制動結構件、航空發動機搖臂、核電與化工密封結構件等，有力促進了中厚板結構件先進制造技術的轉型升級及高端裝備的發展。
精沖擠壓復合成形技術
精沖擠壓復合成形方式
圖1 精沖擠壓復合成形方式
精沖擠壓復合成形方式可以分為三種（圖1）。對于先擠壓成形然后精沖落料適用于級進成形（圖1a）；對于圖1b，屬于條料外移步成形，精沖落料后采用機械手將零件移動到另一個工步，然后進行體積成形。此方法能進一步擴大模具工作區域范圍，提高生產效率；對于圖1c，精沖擠壓同一工步成形，避免在工步轉換過程中尺寸精度的喪失，適合于高精度成形。無論對于哪一種復合方式，都包括了三維局部擠壓成形和二維整體精沖落料兩種成形工藝，接下來重點分析這兩種成形工藝特征。
三維局部擠壓成形
板料三維局部擠壓成形可以分為以下三種方式（圖2）。
圖2 三維局部擠壓成形方式
⑴當d/D＞1時，擠壓變形過程中易出現縮孔，且底端面呈不規則弧形（圖3）。
展開 轎車變速器中間軸的冷擠壓成形技術研究
輸入軸冷鍛模具結構
生產中我們采用通用冷鍛模架，預成形和終成形工序的模芯結構簡圖分別如圖9所示。凹模結構均采用組合式凹模，凹模與外套采用過盈配合，以施加預緊力，減少冷鍛時模具開裂。凹模內芯材料一般采用基體鋼YXR3材料涂層（調質HRC58~60），外套采用H13材料（調質HRC43~45），凹模頂桿采用Cr12MoV材料（調質HRC58~60）。組合凹模受力較大的地方采用典型的2層預應力結構，受力不大的地方采用單層預應力結構。
（a）預成形模芯結構 （b）終成形模芯結構
圖9 中間軸冷擠壓模具結構圖
工藝過程及成形情況
汽車中間軸所采用的工藝流程為：下料→軟化處理→噴丸→制坯→潤滑處理→三工步冷鍛成形→清理→探傷→終檢入庫。下料后對棒料進行球化退火，退火后硬度在HB150～160之間。鍛件的晶粒度≥5級，實際檢驗為7級，冷擠壓后鍛件圖及加工圖如圖10所示。
（a）冷擠鍛件 （b）冷擠加工件
圖10 冷擠壓成形鍛件圖
結論
⑴用冷擠壓工藝生產汽車中間軸鍛件工藝可靠，材料利用率高。
⑵采用FORGE模擬軟件分析產品成形情況比較接近實際，擠壓后鍛件尺寸穩定，表面光潔度高。
——本文節選自《鍛造與沖壓》2018年第3期
展開 橡膠模具如何選擇鋼料（上）
B.滲碳型橡塑模具鋼
滲碳型橡塑模具鋼的塑性好，主要用于冷擠壓成形的橡塑模具，無需進行切削加工，對于大批量生產同一形狀的模具是很有利的，它可縮短模具的制造周期、降低成本，而且模具的互換性好。為了便于冷擠壓成形，這類鋼在退火狀態必須有高的塑性和小的變形抗力，冷加工硬化效應不明顯。
成形復雜模腔時，要求退火硬度≤100HBW；成形淺模腔時，要求退火硬度≤160HBW。因此，對這類鋼要求有低的碳含量，一般Wc=0.10%~0.25%；鋼中的合金元素使鐵素體產生固溶強化，這是我們不希望的，因而需要加以選擇和限制，鉻、鎳是比較理想的元素。常用滲碳型橡塑模具鋼有20、20Cr、12CrNi2、12CrNi3、12Cr2Ni4、20CrNi4、LJ鋼等（圖2）。
a）12CrNi3模具鋼
12CrNi3鋼（圖3）是傳統的中淬透性合金滲碳鋼，冷成形性能屬中等。該鋼碳含量較低，加入合金元素鎳、鉻，以提高鋼的淬透性和滲碳層的強韌性，尤其是鎳，在產生固溶強化的同時，明顯提高鋼的塑性。該鋼的鍛造性能良好，鍛造加熱溫度為1200°C，始鍛溫度1150°C，終鍛溫度大于850°C，鍛后緩冷。
為了提高鋼的冷成形性，鍛
后必須進行軟化退火，退火工藝為加熱到740~760°C，保溫4~6h后以5~10°C/h的速度緩冷至600°C，再爐冷至室溫，退火后的硬度<160HBW，適于冷擠壓成形。
12CrNi3鋼也可用來制造切削加工成形的橡塑模具，為了改善切削性能，模坯須經正火處理，正火工藝為加熱到880~900°C，保溫3~4h后空冷，正火硬度≤229HBW，切削性能良好。
展開 低成本曲軸鏈輪冷擠壓工藝開發
冷擠壓工藝設計
冷擠壓工藝的設計主要包括以下四個方面：擠壓件設計、毛坯尺寸、成形工序設計、成形工藝方案制定。
⑴擠壓件圖設計。
根據圖4 曲軸鏈輪零件圖，可知該鏈輪的齒面有效高度為33mm，凸臺的高度為4.8mm，兩個端面各增加1mm 的切削余量，設計出的冷擠壓件圖見圖5。
表3 曲軸鏈輪的齒參表
圖3 齒形輪廓圖
圖4 曲軸鏈輪零件圖
圖5 冷擠壓件圖
3)變形量：根據毛坯外徑，計算出毛坯面積F
0=1523.989mm
2，由擠壓件3D 數模算出齒形截面積F
1=1270.165mm
2，則該鏈輪的擠壓變形量為ε
F=(F
0-F
1)/F
0×100%=16.66%。
4)擠壓力：P=C×p×F，式中C 是安全余量，在1.2 ～1.3 之間；p 是材料的單位擠壓力；F 為凸模投影面積。安全余量取1.2，則P=1426.5kN。
⑶工藝設計。
1)成形工序：上面我們選定了正擠壓一次成形方案，通過DeForm 軟件模擬冷擠壓過程，見圖7，從圖中可得出最大擠壓力1032.036kN，小于1426.5kN，滿足擠壓力要求。而且材料齒形填充良好，滿足圖紙齒形輪廓要求。
圖6 毛坯圖
2)輔助工序：考慮到齒形需要一次成形，后續不再機加工，所以需要增加五道輔助工序，分別是球化退火、拋丸、磨外圓、車倒角、磷皂化。
⑷工藝方案。
1)材料：該零件的材料為20CrMo。
2)設備：根據前面計算的擠壓力1426.5kN，算下安全余量，選擇200t 的液壓壓機。
3)工藝流程：該零件采用一次正擠壓成形，結合輔助工序，初步確定成形階段的冷擠壓工藝流程如圖8 所示。
展開 DEFORM在齒輪成形中的應用現狀
▲圖-2 DEFORM車削齒輪仿真Y向切削力[3]
▲圖-3 DEFORM磨削齒輪的溫度場[4]
▲圖-4 齒輪滾切仿真模型[5]
▲圖-5 DEFORM仿真切屑與物理試驗切屑[5]
DEFORM在齒輪塑性成形中的應用
■ 山東大學的夏世升、王廣春、趙國群等[7-8]利用DEFORM仿真出了一種由空心坯成形直齒圓柱的新工藝：對預鍛分流區——分流終鍛進行仿真，得到了擠壓載荷——行程曲線以及整個成形過程的應力、應變、速度分布等，終鍛后齒形精度非常好 , 而且成形載荷降低近40%。
■ 重慶大學的葉彩紅[9]利用DEFORM 有限元仿真分析軟件對齒輪的冷擠壓過程進行模擬，分析影響齒輪冷擠壓成形的成形載荷、下端塌角、齒形回彈等因素，針對在行星直齒輪冷擠壓成形工藝中，成形載荷過大、齒形塌角長度較長以及成形結束后齒形徑向彈性回復影響齒形精度的問題進行優化并應用到實際生產中。
■ 武漢理工大學的王峰[10]等利用DEFORM的模具應力分析模塊對斜齒輪冷鍛模具進行了彈性變形規律的研究，提出修正凹模型腔齒形可以減小齒輪的彈性變形量，從而提高了齒輪的成形精度。
展開 
GH4169材料實際反擠壓與數值模擬分析對比研究
本次主要討論GH4169 鋼管反擠壓管坯成形技術，并通過Deform 數值模擬對管坯反擠壓成形工藝進行對比研究。
反擠壓法
坯料從模孔中流出部分的運動方向與凸模運動方向相反的擠壓方法為反擠壓，管材、棒材與型材生產都可以采用反擠壓，金屬反向擠壓成形具有一百多年的歷史，但是實際應用近些年才開展，圖1 所示為典型反擠壓示意圖。
1- 凸模 2- 凹模 3- 坯料
圖1 典型反擠壓示意圖
在實際應用過程中，反向擠壓具有以下特點：⑴擠壓速度可以提高。可以降低坯料在轉移過程中的溫度損耗，維持坯料外表面高溫下流變應力，減小擠壓過程產生的擠壓力。⑵減小摩擦力。反擠壓過程中，凹模與坯料之間有很少的相對運動，摩擦力主要集中于凸模與坯料之間，所以反擠壓可以大幅度減小摩擦造成的擠壓力。⑶組織性能均勻，提高產品成品率。坯料外表面尺寸精度良好，可生產高精度產品。
數值模擬
本次模擬采用Deform 對GH4169 反向擠壓管坯進行有限元模擬分析，模擬過程中簡化模具，采用旋轉對稱繪制模具與坯料，達到有限元分析目的，具體簡化后圖形如圖2 所示。
圖2 反擠壓模擬簡化示意圖
邊界條件設置
本次熱擠壓材料溫度與摩擦系數等邊界條件參數見表1。
展開 低成本曲軸鏈輪冷擠壓工藝開發
1)成形工序：上面我們選定了正擠壓一次成形方案，通過DeForm 軟件模擬冷擠壓過程，見圖7，從圖中可得出最大擠壓力1032.036kN，小于1426.5kN，滿足擠壓力要求。而且材料齒形填充良好，滿足圖紙齒形輪廓要求。
圖7 DeForm 擠壓過程
2)輔助工序：考慮到齒形需要一次成形，后續不再機加工，所以需要增加五道輔助工序，分別是球化退火、拋丸、磨外圓、車倒角、磷皂化。
⑷工藝方案。
1)材料：該零件的材料為20CrMo。
2)設備：根據前面計算的擠壓力1426.5kN，算下安全余量，選擇200t 的液壓壓機。
3)工藝流程：該零件采用一次正擠壓成形，結合輔助工序，初步確定成形階段的冷擠壓工藝流程如圖8 所示。
圖8 冷擠壓生產流程
生產驗證
曲軸鏈輪加工工藝
前述成形工序只是完成了曲軸鏈輪的齒面輪廓，根據零件圖，后續還需要增加適當的加工和熱處理工藝，才能符合圖紙要求。規劃的后續加工工藝如圖9所示。
圖9 曲軸鏈輪加工工藝
曲軸鏈輪試生產驗證
按照上述的冷擠壓工藝和加工工藝組織試生產，并對成品進行檢測，重點檢測齒形輪廓，用三坐標機掃描全齒，進行齒面功能區輪廓度評價，測量結果如圖10 所示，齒形輪廓度(齒面功能區)實測0.0186mm，滿足公差帶0.034mm 要求；再進行齒頂齒根非功能區輪廓度評價，測量結果如圖11 所示，齒形輪廓度(齒根齒頂)實測0.04mm，滿足公差帶0.125mm 要求。
展開 HyperXtrude實現數字化模具設計制造
右圖為分流孔內的材料沿擠壓方向的流速分布，材料在分流孔內速度不均將會影響型材的變形。
圖8 速度不均勻導致材料流動不平衡和變形
根據上述計算結果與分析評價，并與實際擠壓結果相比較，HyperXtrude能夠準確地預測擠壓模具初始設計方案的潛在缺陷，從而進一步提出改進方案，成功地驗證和解決了實際擠壓生產中的問題。
結束語
通過使用HyperXtrude擠壓成形模擬軟件，成功地預測了擠壓模具設計的潛在不足，真正能夠幫助模具設計人員解決了現存的實際難題。實踐證明，HyperXtrude軟件將給鋁擠壓制造商帶來極大的收益：通過穩健的、可靠的和快速的擠壓成形數值模擬，最大限度地減少模具設計時間和降低設計成本；對新設計的模具進行驗證和確認；計算和優化工作帶及其長度；減少因反復的試模引起的昂貴生產成本。
展開 軸套類零件折疊缺陷分析及解決方法
折疊作為體積成形金屬件在成形過程中產生的缺陷，容易成為疲勞的裂紋源或者沖擊斷裂的源頭。因此，在軸套冷擠壓成形時必須預防折疊缺陷的出現。
下面以某一軸套出現的折疊缺陷為例說明此類缺陷的形成以及如何預防
01.軸套原冷擠壓成形工藝
▲ 圖-1 軸套零件圖
該類零件為軸對稱零件（如圖1所示），形狀較為復雜，其內部為一圓柱孔和一半球孔，上端外側為2階凸緣臺階。
▲ 圖-2 軸套實體造型圖
▲ 圖-3 擠壓件圖
由于底部內部圓錐部分，使用切削工藝滿足不了零件形狀尺寸的要求，因此，采用冷擠壓工藝作為其成形工藝，設計的擠壓件圖如圖3所示。
其擠壓工藝為：
■ 步驟一：鐓擠成形內孔及凸緣部分；
■ 步驟二：反擠壓成形內孔；
■ 步驟三：整形凸緣部分和保證零件的其他尺寸。
▲ 圖-4 軸套折疊缺陷
但是在進行產品試模后，檢測產品，發現在完成第三道工序后（即整形），發現產品存在折疊缺陷，如圖4所示。
02.折疊缺陷原因分析
從圖4中觀測，此處折疊是由于2股金屬在此處匯流形成。由于只是對最終產品進行金屬流線分析，無法得到整個成形過程中的金屬流動狀態，于是利用在體積成形領域應用最廣泛的仿真軟件DEFORM進行模擬。
▲ 圖-5 折疊處仿真流速圖
首先確認DEFORM對折疊部位的仿真結果，如圖5所示。
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