冷挤压成形工艺对圆柱直齿轮成形精度的影响

为了充分利用精密塑性成形技术原材料利用率高、生产易于实现自动化、产品质量好的优点,对圆柱直齿轮进行冷挤压成形,并通过有限元数值模拟方法研究了各种工艺参数对圆柱直齿轮挤压成形精度的影响。结果表明,入模角和毛坯直径是影响齿轮成形精度最为重要的两个因素。     

空心圆柱斜齿轮正挤压数值模拟研究

针对空心圆柱斜齿轮的几何特点,利用有限元软件Deform-3D对其闭式模锻工艺和空心坯料正挤压工艺进行模拟分析;利用有限元软件模拟在不同凹模入模角下的正挤压成形过程。结果表明:采用正挤压工艺比闭式模锻更合理;当凹模入模角为80°左右时,可得到几何形状满意的齿轮锻件,成形效果最好,适合空心斜齿轮的正挤压。该研究结果对空心圆柱斜齿轮精锻成形工艺的应用有一定的参考价值。     

异形齿离合器盘毂冷挤压工艺优化分析与实验研究

针对某带有异形齿法兰离合器盘毂的结构特点提出冷挤压成形工艺。结合有限元分析与正交试验设计方法,以异形齿盘毂冷挤压成形峰值载荷、齿形充填情况以及最大损伤值为目标函数进行正交实验设计,并采用有限元模拟软件分析其凹模入模半锥角、凹模过渡圆角半径、坯料直径、摩擦系数和挤压速度对盘毂冷挤压成形性的影响。分析结果表明:凹模入模半锥角、凹模过渡圆角半径、坯料直径对盘毂冷挤压成形性具有显著影响,并得到最佳工艺参数组合为:入模半锥角40°、凹模过渡圆角半径3 mm和坯料直径Φ53.5 mm。工艺试验结果表明,采用优化后的盘毂冷挤压工艺可以生产出质量合格的产品。     

载重汽车行星齿轮冷挤压成形工艺北大核心CSCD

载重汽车行星齿轮是汽车传动的重要零件,目前主要通过热锻制空心坯-冷挤压成形外齿的方式制造,该方式存在工艺路线长、成本高、耗能高的问题,严重制约了行星齿轮的发展与应用。针对该问题提出实心坯料一次冷挤压成形工艺方案,减少热锻相关工序,降低生产成本;建立行星齿轮一次冷挤压成形工艺方案有限元模型,通过DEFORM-3D有限元软件进行数值模拟分析,研究了凹模入模口半角、凹模定径带长度、下凸模锥顶角对成形质量、成形载荷的影响规律。研究结果表明:在凹模入模口半角为60°、凹模定径带长度为12 mm、下凸模锥顶角为12°时的成形质量较好。根据冷挤压一次成形工艺方案进行工艺试验,试验结果良好,满足预期要求,证实了该方案的可行性。     

冷挤压锥形件小端圆柱工艺研究

通过对锥罩圆柱部成形工艺进行分析,采用冷挤压工艺成形该零件圆柱部,并进行了工艺计算;介绍了冷挤压圆柱模的结构及工作过程,并给出了冷挤压凹模和凸模的设计方法;该工艺保证了该零件圆柱部冷挤压成形的顺利进行.     

工艺参数对径向分流冷锻成形圆柱直齿轮的影响

圆柱直齿轮冷锻成形载荷较大,制约了其在工业上的应用。以摩擦系数、凹模圆角半径、分流孔径、成形速度为工艺参数,基于径向分流原理,利用浮动凹模工艺对圆柱直齿轮冷锻成形过程进行数值模拟分析,得到了各工艺参数对冷锻成形载荷的影响规律。模拟结果显示,摩擦系数和分流孔径对成形载荷的降低影响大,而凹模圆角半径和成形速度的影响并不明显。     

驱动齿轮冷挤压成形研究

分析了驱动齿轮的冷挤压成形工艺特征,确定其成形方式为齿轮与内花键同步挤压成形。利用Deform-3D有限元分析软件对驱动齿轮挤压成形过程进行数值模拟,分析了毛坯尺寸、凹模入口角对其挤压成形特性的影响。研究结果表明:当毛坯的外径尺寸大于齿顶圆直径尺寸2 mm、毛坯的内径尺寸为花键小径及凹模入口角为50°时,齿轮和内花键的齿形填充效果较好,同步挤压成形力相对较小。采用模拟得到的优化工艺参数进行挤压成形工艺试验,得到了符合成形精度要求的驱动齿轮成形件。     

直齿圆柱齿轮冷挤压可控运动凹模成形工艺

为降低直齿圆柱齿轮冷挤压成形载荷和改善齿形角隅部分充填性,在分析直齿圆柱齿轮成形过程中金属流动特性基础上,提出了采用可控运动凹模的成形工艺。利用Deform-3D软件对此成形工艺过程中的金属流动规律、成形载荷、成形缺陷进行了数值模拟分析,并对该工艺进行了优化。分析结果表明,当凹模速度为冲头速度的1/2时,成形过程中齿形充填均匀、齿形角隅部分充填饱满,成形载荷最小,较传统单向挤压成形载荷降低了约20%。对优化后的成形工艺进行了成形试验研究,试验成形齿轮齿形饱满,无塌角缺陷,试验结果与模拟结果基本吻合。     

直齿圆柱齿轮温挤压成形的数值模拟

用优化后的凹模结构对直齿圆柱齿轮的温挤压成形进行了数值模拟 ,结果表明 ,以入模角为 180°、挤压筒内径等于直齿轮齿顶圆直径 ,且在齿根圆处不倒角为特点的凹模形式对齿形成形效果良好 ,此种凹模形式能够解决齿形角隅充不满的难题 ,非常适合直齿圆柱齿轮的挤压精密成形     

局部加载约束分流冷锻直齿轮工艺研究

针对直齿轮冷锻过程中齿腔充填困难、成形载荷大、模具寿命低的特点,提出了基于局部加载一约束分流冷锻圆柱直齿轮新工艺。在浮动凹模基础上,利用有限元软件对新工艺进行数值模拟。对工艺成形过程中速度场、成形载荷等规律进行了分析,并对比分析了多种成形工艺。结果表明：局部加载一约‘束分流终锻成形工艺可以较好地成形大模数圆柱直齿轮,能避免齿轮成形时产生的折叠缺陷,同时可以显著地降低成形载荷,为此类齿轮冷锻工艺的应用与生产实践提供了理论依据。     

圆柱斜齿轮精密成形数值模拟与试验研究

基于浮动凹模的思想对圆柱斜齿轮的成形及脱模进行了计算机仿真和石蜡试验研究,分析了成形过程的变形特点及脱模后斜齿轮齿形的应变情况,验证了方案的可行性。结果表明：对圆柱斜齿轮采用浮动凹模成形及脱模的工艺方案,可以获得符合精度要求的锻件。     

圆柱斜齿轮精锻成形数值模拟与试验研究

为探索圆柱斜齿轮精锻成形的新工艺,针对某一参数的圆柱斜齿轮,采用浮动凹模的工艺方案,对其进行数值模拟与物理试验。分析不同压下量下,斜齿轮的成形效果和脱模过程中的速度场、等效应变场,并与传统的闭式挤压成形进行对比。结果表明,圆柱斜齿轮采用浮动凹模的成形工艺较采用传统工艺,载荷下降约30%,脱模时,锻件齿形在模腔内沿螺旋方向做刚性平移运动,齿形几乎不产生塑性变形。为进一步研究圆柱斜齿轮精锻成形工艺提供了参考。     

变速器花键主轴贯通式冷挤压成形北大核心CSCD

针对载重汽车变速器花键主轴在传统切削加工时生产效率低的问题,考虑开式冷挤压的缺点,提出了贯通式冷挤压成形工艺方案。借助DEFORM-3D有限元仿真分析软件,研究了坯料定位精度、凹模定径带、凹模入模半角和模具间隙对金属流动的影响规律,模拟结果表明:当凹模定径带长度为26 mm、凹模入模半角为28°、凸模直径为Φ46 mm时,花键主轴在成形过程中的弯曲变形量较小,成形质量良好。最后采用贯通式冷挤压成形方案进行工艺试验,得到的挤压件的成形质量和尺寸精度均可满足设计要求,试验证明该工艺方案切实可行,数值模拟结果对工艺试验具有一定的参考价值。     

行星圆柱齿轮正挤压成形数值模拟与试验研究

针对卡车轮边减速器中行星圆柱齿轮提出一种正挤压成形工艺。为了获得更好的齿轮正挤压工艺参数,采用正交试验设计和有限元模拟对齿轮正挤压成形工艺参数进行多目标优化。以最大成形载荷、齿轮塌角高度、锻件最大损伤值和模具磨损为评价指标,研究了凹模入模角、工作带长度、毛坯直径系数、挤压速度和摩擦系数对齿轮成形结果的影响。采用综合平衡分析法确定了显著影响因素并确定了最佳取值,即凹模入模角35°、毛坯直径系数1.20、挤压速度70 mm·s-1。经工艺试验验证,优化后的正挤压成形工艺能够生产质量合格的齿轮。     

基于Deform的筒形件冷挤压数值模拟分析

长径比大且壁厚较薄的筒形件,采用常规锻造一次成形无法满足其变形程度大的要求。基于此,本文提出了二次成形的锻造工艺,首先对坯料热锻获得预制坯,而后对预制坯料进行冷挤压,仅小部分变形。本文模拟了筒形件锻件的冷挤压变形规律,并优化了其工艺参数。结果表明,凸模与凹模间距最小处以及坯料与凹模初始接触部位容易产生应力集中,入模角11°～13°为最佳工艺参数。     

圆柱斜齿轮锻造成形技术

介绍了圆柱斜齿轮塑性成形的2种方法,滚轧成形与浮动凹模成形。针对2种成形工艺,分别以不同型号的圆柱斜齿轮为对象进行了数值模拟与试验研究,探索了齿轮在不同工艺下,金属流动规律、成形缺陷及成形力等。结果表明：圆柱斜齿轮采用滚轧成形可有效避免脱模困难,且整个过程属于局部加栽,对设备要求简单。浮动凹模成形可有效降低成形载荷,较传统工艺载荷下降近30个百分点,脱模时,锻件齿形在模腔内沿螺旋方向做刚性平移运动,一定程度上保证了锻件的精度。     

直齿轮冲挤——镦挤成形过程数值模拟分析

针对直齿轮精锻成形工艺存在齿形充填困难和成形载荷大的两个问题,本文采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对浮动凹模形式下,直齿轮冲挤—镦挤成形过程进行了数值模拟。通过分析金属材料内部的应力场、应变场的分布,挤压载荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供了理论指导。     

内斜齿轮冷挤压成形工艺方案

首先对内斜齿轮的几何特点进行分析,并针对内斜齿轮在冷挤压成形时存在的成形力过大、成形质量差、挤压件脱模困难等技术难点,提出了采用浮动凸模的工艺方案。利用有限元软件DEFORM-3D,对空心坯料冷挤压工艺进行数值模拟分析,分别研究了坯料内孔直径、入模半角和定径带长度对挤压成形载荷和性能的影响。研究结果表明:当坯料内孔直径尺寸为Φ72. 5 mm、入模半角选取45°、定径带长度为20 mm时,内斜齿轮齿形充填均匀,齿形饱满,成形载荷也相对较小。采用浮动凸模的工艺进行内斜齿轮冷挤压成形工艺试验,证明了该工艺方案的可行性和数值模拟结果的正确性。     

内花键冷挤压工艺的优化

传统的内花键冷挤压工艺为直接成形,坯料对凹模作用力大,花键不易从凹模取出.基于此,运用DEFORM-3D有限元软件,采用间接成形方式对内花键冷挤压过程进行了模拟.结果表明,间接成形虽然增加了一道预成形工序,但能够大大提高生产效率、端面尺寸精度及模具使用寿命,成形孔最优尺寸(θ)取20.5mm,入模半角α/2取25°.     

带运动可控式凹模的直齿轮精锻成形研究

为了改善直齿圆柱齿轮冷精锻成形时齿形上下角部充填情况,本文在对精锻成形阻力分析的基础上,提出了一种新的齿形凹模运动可控的直齿圆柱齿形精锻成形装置,通过弹性元件和定位销实现了精锻成形过程中齿形凹模不动、齿形凹模随冲头一起运动、齿形凹模先不动而后再运动以及齿形凹模先运动而后不动等多种运动方式。有限元模拟和实验研究表明:通过控制齿形凹模的运动方式,形成齿形凹模对成形角部充填的积极摩擦,有利于促进齿腔角部充填。