渐开线花键冷挤成形工艺分析与模具设计

以某轻型汽车半轴渐开线花键为研究对象,利用有限元软件Deform-3D,采用数值模拟的方法,探讨了坯料直径、凹模引导区长度及定径带长度对花键冷挤压成形的影响规律。分析结果表明,随坯料直径增加,成形力上升,齿形成形效果显著提高,但坯料直径过大,回弹现象影响齿形精度;引导区长度对花键冷挤成形性有影响,若引导长度设计太短,挤压过程不稳定或不能成形;定径带长度对花键的成形质量和成形力影响显著,随定径带长度增加,齿形越饱满,齿槽越深,挤压力越大。优化设计了冷挤花键组合式凹模的关键参数,工艺试验表明,分析准确,设计合理。     

矩形花键轴开式冷挤压成形力的数值模拟研究

成形力大小足决定花键轴开式冷挤压成形工艺成败的关键因素.借助刚塑性有限元软件Deform-3D,采用数值模拟的方法分析了矩形花键轴冷挤压过程中,坯料直径、凹模入模半角及键齿尺寸对花键成形力的影响.模拟计算表明,随着坯料直径的增加以及人模半角的增大会引起成形力显著提高;此外,键齿高度的增加及宽度的减小也会引起成形力增加.工艺实验表明,数值模拟的结果对实际生产可起到指导作用.     

矩形花键冷挤压成形工艺参数多目标优化

针对矩形花键冷挤压成形中出现齿形充填不饱满和成形力过大的缺陷问题,以x1(坯料直径)、x2(坯料初始倒角)、x3(入模半角)为优化变量,采用响应面法结合有限元数值模拟对花键冷挤压成形工艺参数进行多目标优化。根据实验设计结果分别建立了两个目标函数的二阶响应面模型,方差分析结果表明,模型预测精度高并能够较好地描述两个目标函数关于设计变量的响应。在优化范围内得到矩形花键轴成形最优工艺参数为:x1=Ф48.5 mm,x2=20°,x3=15°。将优化后的工艺参数进行实际验证,结果表明:前端塌角量降至0.27 mm,最大成形力降至1300 k N。工艺试验证明了采用多目标优化得到的工艺参数可以获得合格的产品。     

基于数值模拟的渐开线花键件冷挤压工艺参数优化

基于弹塑性有限元数值模拟技术,使用MSC/SuperForm软件对传动轴渐开线花键冷挤压成形过程进行了数值模拟,通过改变工艺参数,分析了坯料直径、凹模入口半角和定径带宽度对挤压工艺的影响,并优化出最佳参数。根据优化结果进行冷挤压试验,得到质量合格的制件,为花键类汽车件冷挤压成形工艺的制定提供了依据。     

大尺寸内齿轮冷挤压成形工艺研究

对大尺寸内齿轮挤压成形过程进行数值模拟,系统地研究了坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形性能的影响,并对挤压成形工艺进行了优化。研究结果表明:坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形过程存在显著影响。当坯料内孔直径尺寸介于内齿轮的分度圆直径与冲头齿根圆直径之间时,内齿轮齿形充填均匀,齿形饱满。采用优化后的工艺对大尺寸内齿轮进行冷挤压成形试验,结果表明,提出的冷挤压成形工艺方案合理可行。     

大尺寸内齿轮冷挤压成形工艺研究

对大尺寸内齿轮挤压成形过程进行数值模拟,系统地研究了坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形性能的影响,并对挤压成形工艺进行了优化.研究结果表明:坯料尺寸、摩擦系数和坯料入口角对挤压成形过程存在显著影响.当坯料内孔直径尺寸介于内齿轮的分度圆直径与冲头齿根圆直径之间时,内齿轮齿形充填均匀,齿形饱满.采用优化后的工艺对大尺寸内齿轮进行冷挤压成形试验,结果表明,提出的冷挤压成形工艺方案合理可行.     

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。     

机车启动齿轮坯加工工艺

通过对启动齿轮成形工艺进行分析,提出了采用冷镦成形齿形外圆和冷挤压花键成形工艺;介绍了变形程度计算,给出了坯料尺寸及挤压力的计算;对冷挤压花键模的设计做了介绍,其保证了该零件的顺利成形,为类似零件的制造提供参考.     

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°.