双筒形皮带轮多道次拉深成形工艺

唐季平，胡传鹏，魏李，杨卫正，吴超，薛克敏

（1. 南通福乐达汽车配件有限公司，江苏 南通 226300；2. 合肥工业大学，合肥 230009）

皮带轮作为机械传动系统中的重要部件之一，因其具有精度高、节能、节材、动平衡好等特点，被广泛应用于汽车工业。皮带轮的传统制造工艺是采用铸造或锻造的方法制成毛坯，再经切削加工制成。这种成形方法具有加工余量大、零件笨重、材料利用率低等缺点，且不适用于高速皮带轮的制造。为了克服传统工艺的缺点并实现皮带轮轻量化，冲压焊接成形、冲压胀形和冲压、拉深、旋压成形等[1]新生产方法被采用。目前对皮带轮的研究主要是通过有限元模拟软件对其拉深成形过程进行模拟分析[1—4]。如文献[1]中李萍等人介绍了一种带圆筒形凸台皮带轮的成形方法，通过有限元模拟与试验相结合，拉深成形出合格样件。文献[2]中张向伟等人通过多道次变薄拉深有限元模拟，分析得出深杯形件最佳工艺参数。文献[3]中肖冰娥等人重点分析了工艺以及模具对大高径比筒形件拉深过程影响，并优化了工艺及模具参数。

文中将以双筒型皮带轮为研究对象，采用有限元模拟软件 DEFORM，对其多道次拉深工艺进行模拟研究，分析成形过程中金属流动及应力、应变分布情况，并对该皮带轮进行成形试验，与模拟相验证。

1 成形工艺分析

1.1 零件分析

所用材料为厚度为2.0 mm、SPHE的冷轧钢板，其屈服强度为325 MPa，密度为7.851 g/cm3，弹性模量为305 GPa，泊松比为0.29。零件要求整体壁厚大于1.75 mm，内筒深度为22 mm，内径为40 mm，外筒深度为28.4 mm，外径为60 mm。……