TC4自锁螺母小直径螺纹攻丝过程有限元模型的建立及验证

摘要

针对钛合金自锁螺母小直径内螺纹加工容易出现刀具磨损、排屑较难等问题,在直槽和螺尖2种丝锥SolidWorks软件建模基础上,基于ABAQUS软件建立了钛合金TC4攻丝过程有限元仿真模型。考虑到攻丝过程有限元仿真网格数量过大,采用工件局部模型。当工件高度略大于一个螺距P时,对工件圆心角分别为90°、15°和1.5°的攻丝过程有限元仿真进行了对比,结果表明,工件圆心角为15°时的仿真牙型精度高,能避免工件出现缺陷现象。对实际攻丝获得的切屑形态及内螺纹区域金相分析,验证了有限元仿真模型的有效性。通过仿真获得的内螺纹区域应力应变、主切削力(切向分力)和扭矩解释了内螺纹牙底容易出现不连续及过切缺陷的原因。