薄壁内外齿杯形件多轮行星旋压成形

针对内外齿结构杯形件现行工艺中存在的材料利用率低、力学性能低等问题,提出了一种新型的成形工艺方法。利用有限元与试验相结合的方法,对这种新型成形工艺的机理进行研究,分析了内外齿杯形件的旋压成形特点,研究了内齿、外齿以及侧壁区域的残余应力、等效应变分布规律,预测了缺陷最易出现的区域,利用有限元仿真确定工艺参数,并进行了工艺试验。结果表明:在成形的起始位置处,坯料的外齿区域因受拉而最容易产生断裂缺陷,内齿区域的外侧金属受三向拉应力而发生变形,是产生裂纹缺陷的另一个主要位置;内、外齿旋压件的变形在圆周方向上呈现周期性。     

工艺参数对带内齿离合器毂旋压成形过程影响

通过实验,系统研究了旋轮和芯模间隙、旋轮进给比、芯模转速3个关键工艺参数对带内齿离合器毂旋压成形过程中内齿成形性能的影响规律。结果表明,旋轮和芯模间隙越小,内齿的成形效果越好,但产品成形精度和质量越差;旋轮进给比增大有利于内齿成形,但过大的旋轮进给比会降低产品表面质量;芯模转速对内齿的成形效果影响不大,但设备刚度允许的情况下尽量取大值可以提高成形效率。基于上述研究,确定带内齿离合器毂旋压成形过程的合理成形参数取值,并通过实验获得了合格产品。该研究成果对带内齿离合器毂旋压成形过程的优化设计和精确成形与控制具有重要意义。     

直齿圆柱齿轮浮动凹模冷闭式镦挤成形数值模拟分析

结合齿轮浮动凹模锻造和分流锻造技术,提出了一模两击式直齿轮冷闭式镦挤新技术,即先进行环形坯料带活动芯轴的镦挤预锻,后进行无芯轴空心分流终锻的两步成形工艺.并通过DEFORM-3D数值模拟分析和比较,验证了该技术能解决成形力过大和齿形充不满等缺陷,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案.     

行星伞齿轮闭塞成形模拟分析及试验研究

以行星伞齿轮为对象,研究了冷闭塞成形的工艺特点,并分析了该零件的工艺性,模拟了闭塞成形齿轮的整个过程.结果表明:当成形结束时,坯料能够完全充满模具型腔内各个部分,齿顶圆角饱满,没有塌角、折叠、裂纹缺陷.并以下凹模为例,研究了模具的受力情况.通过工艺试验,验证了模拟分析结果,成形出精度高、质量优良的齿轮锻件,大幅降低了材料利用率.     

离合器外齿毂冷挤压成形工艺参数多目标优化

针对某汽车离合器外齿毂冷挤压成形中出现的成形载荷大、材料利用率低和内花键圆角填充不饱满的缺陷,采用中心复合试验设计建立以入模半角、坯料壁厚、定径带长度和摩擦因子为优化变量,以成形载荷、坯料体积和内花键圆角间隙为优化目标的二阶响应面模型,并运用基于Pareto解的多目标遗传算法对模型迭代寻优,获得一组最优工艺参数:入模半角为26°、坯料壁厚为6. 8 mm、定径带长度为10 mm及摩擦因子为0. 10。有限元模拟和工艺试验验证结果表明:采用最优工艺参数能有效降低成形载荷并提高材料利用率,内花键圆角填充效果也得到了明显改善。试验结果与模拟结果基本吻合,验证了该优化方法的正确性。     

铝质软管冷挤压成形工艺及模具

通过对铝质软管挤压工艺的分析,得到了适合于冷挤压成形的软管深度、壁厚和内孔带阶梯的杯形件的小孔长径比等方面的参数;确定了坯料的形状尺寸、坯料成形前的软化处理和表面处理方式、挤压过程中的润滑,设计了挤压模具结构,并在模具工作部分结构上采用组合式凸模、芯轴冲头兼做辅助导向、模杆的紧固和自定心等方面进行了创新设计,满足了工艺需要.     

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。     

内六方通孔圆柱螺栓精密冷挤压成形工艺研究

针对内六方通孔圆柱螺栓的几何特点,借助于有限元模拟分析与冷挤压成形实验,对圆管坯料采用六棱柱芯棒冷镦挤成形与冷正挤压成形两种成形工艺在金属流动、成形缺陷以及成形载荷方面进行了比较分析。结果表明:采用冷镦挤工艺成形方法,内六方通孔充填不饱满、法兰部分容易出现折叠缺陷,成形载荷大。相较而言,正挤压工艺成形载荷小,法兰部分金属过渡流畅,没有形成裂纹、褶皱等缺陷,所得成形工件满足几何形状及尺寸要求,成形效果好。研究表明正挤压成形工艺是适用于内六方通孔圆柱螺栓大批量生产的一种成形工艺。     

带环形底圆筒开裂的原因分析

在产品制造中发现带有环形底的旋压件圆筒部分开裂的情况之后,对其进行了调查、测试和分析。分析结果说明:圆筒内壁的裂口缺陷为折叠和裂纹;其缺陷为旋压坯料尺寸不合适或采用的旋压工艺参数不匹配所致;带环形厚底正旋时,为保证旋压过程中金属的稳定流动,其起旋点不宜明显超出阶梯轴芯棒的轴肩,应采用与坯料尺寸相匹配的旋压工艺参数,以保证在旋压过程中不产生折叠、裂纹;应对其旋压后的工件抽样剖取加工纵向截面试样,检查其旋压质量;对于重要的强力旋压件,应100%进行无损探伤检验。     

汽车车门内板冲压工艺方案及修边整形模设计

介绍了一种汽车车门内板冲压工艺方案,以及上模带双模腔特征、多压料芯结构的轿车车门内板修边整形模的应用,通过对车门内板冲压工艺及模具结构分析,采用拉深后先整形再周圈修边的工艺方案,并结合CAE仿真模拟分析进行产品结构及工艺模面优化,有效解决了成形开裂及起皱问题。在修边整形模中,采用内外双排侧销控制的内压料芯及左/右外压料芯结构,使待整形区域整形时两侧同时压料,整形时发生胀形及加工硬化,在产品形状实现的同时,也可促进产品周圈刚性的提升,减少回弹变形。实际生产证明,该冲压工艺方案有效可行,已实现大批量生产,车门内板单件精度、品质及包边总成效果都较好。     

工艺参数对杯形内啮合齿轮旋压成形影响的数值模拟研究

基于金属塑性变形原理和旋压工艺的特点,提出杯形薄壁内啮合齿轮旋压成形技术,建立了齿轮旋压三维弹塑性有限元模型并进行了数值模拟,分析了齿轮旋压成形中各变形区不同方向应变分布和金属流动规律,定性地分析了主要工艺参数对齿轮旋压成形的影响规律。结果表明,压下量对齿轮成形起关键作用,并对齿根减薄影响大于齿顶增厚的影响,进给比对齿轮成形影响不大,大的旋轮圆角半径有利于齿顶增厚。该项研究为提高生产效率、优化产品质量提供了理论依据,同时也为进一步研究齿轮旋压技术奠定了坚实基础。     

旋压技术在内齿轮制造中的应用及展望

叙述了国内外的主要齿轮加工方法，引出常用内齿轮的加工方法，进一步介绍旋压技术在内齿轮中的应用，重点介绍杯形薄壁矩形内齿旋压成形工艺的成形机理，并说明了采用旋压技术来成形杯形薄壁矩形内齿轮是合理可行的。     

内外啮合齿轮泵与马达传动的特性分析

为了实现齿轮泵输出流量的定级变化、齿轮马达输出转矩和转速的定级变化,设计了内外啮合型齿轮泵和马达,将内外啮合齿轮泵和马达组成传动系统。以内3外2型为例,对内外啮合型齿轮泵和马达的原理进行了分析:泵具有5个独立的油液输出口,通过不同组合可以组成11中不同的供油方式;马达有5个进油口,在普通连接下可以输出11种转矩与转速,在差动连接下可以输出6种转矩与转速。分析结果表明:在内外啮合齿轮泵和马达的传动系统中,通过改变泵的供油组合方式、马达的连接方式,可以定级的改变马达转矩与转速,拓宽了齿轮泵和马达的适应领域。     

梯形内齿旋压成形过程数值模拟及试验研究

采用有限元数值模拟和试验验证的手段对三旋轮杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程进行了研究,讨论了齿形角、减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对杯形薄壁梯形内齿旋压成形质量的影响。结果表明,在旋压成形过程中,金属的流动与齿廓侧面的倾斜程度有关;梯形齿各截面壁厚分布较矩形齿均匀。随着减薄率、进给比及旋轮圆角半径的增加,工件轮齿部分的相对齿高也随之增加。     

含太阳轮故障因素的行星齿轮传动系统动态特性研究

基于故障因素对行星齿轮系统动态特性的影响,用赫兹接触理论,在考虑齿面接触刚度特性的条件下引入弯曲刚度,建立新的传动系统动力学模型。利用扭簧刚度变化分别引入太阳轮裂纹和断齿2种故障因素,分别模拟了行星齿轮传动系统在不同故障因素影响下的运转状态。通过分析动载荷谱、太阳轮浮动轨迹研究故障因素对行星齿轮传动系统动态特性的影响。结果表明:太阳轮出现裂纹故障时,太阳轮浮动轨迹随着裂纹的加深逐渐扩大;在经过裂纹轮齿时,行星轮与内齿圈啮合力振幅少量增加;太阳轮出现断齿故障时,太阳轮浮动轨迹在啮合处发生瞬时大幅度偏移;行星轮与内齿圈啮合力振幅较大,在频域图的低频区域出现大量边频带;故障因素对传动系统的影响随工况条件的改变而变化。     

齿面单坑缺陷下齿轮磨损演变与映射机制研究

齿面凹坑是常见的齿轮缺陷之一,在轮船、矿业机械、风电齿轮等大型重载齿轮传动机构中,齿轮更换拆卸极为不便,为避免齿轮发生严重失效造成的重大损失,需要准确判断齿轮的磨损特征和预测故障出现的时间和位置,探究齿面坑状缺陷对齿轮磨损进程的影响尤为必要。以齿面单坑缺陷齿轮的啮合历程为研究对象,采用控制变量的方法进行齿轮磨损特征对比。通过搭建的力系闭式齿轮试验台进行重载试验,利用铁谱分析技术和油样分析技术对磨损粒子作定量、定性分析,结合有限元分析和和齿面磨痕扫描电镜图片探究单坑缺陷下斜齿轮磨损演变与齿轮啮合状态的映射机制。研究结果表明：凹坑打在承载区,斜齿轮沿接触线方向的应力分布不均匀,凹坑周边区域存在应力集中现象;坑状缺陷改变了齿轮的啮合状态,缺陷轮齿齿根应力值明显大于正常轮齿,使得坑状缺陷的轮齿齿面抗磨损能力提高,但轮齿刚度降低,尤其进入剧烈磨损的后期,磨粒数量快速上升,并伴随齿面严重的剥落和塑性变形,加速轮齿疲劳断裂。     

齿轮参数对杯形薄壁内齿旋压成形的影响

杯形薄壁内齿轮的旋压成形技术是近年来发展起来的新技术,采用该技术成形的内齿零件主要包括内花键和内齿轮.为了分析齿轮参数对杯形薄壁内齿旋压成形的影响,本文采用工艺试验的方法,对梯形内花键和渐开线内齿轮旋压成形进行了研究.结果表明:齿数的增加将导致制件内侧出现缩径;齿根处齿厚的增加,有利于材料的径向充填,不利于材料的切向充...     

基于正交试验的拉深旋压制杯工艺参数研究

对杯形毛坯的旋压成形工艺进行了研究,以期获得最佳的工艺参数。首先采用正交试验的方法,对旋压杯形毛坯的关键工艺参数进行分析;然后采用综合平衡分析法对工艺参数组合进行了优化,最后通过实际的旋压试验对所获得的优化工艺参数组合进行了验证。结果表明,采用综合平衡分析进行的工艺参数优化,可以制造出能够满足后续内齿轮旋压要求的杯形毛坯。     

双圆弧齿轮啮合特性进一步研究

以往对双圆弧齿轮的啮合特性研究中没有考虑螺旋角的影响。文中对因螺旋角的不同而导致双圆弧齿轮啮合点位置关系变化进行了分类讨论,重新考虑齿轮螺旋角对双圆弧齿轮啮合系数区间划分的影响,计算了不同螺旋角时的多点啮合系数以及多对齿啮合系数,并给出了双圆弧齿轮啮合特性表。研究结果完善了双圆弧齿轮的啮合特性,并对后续多圆弧齿轮啮合特性计算提供了参考。     

变螺旋纯滚动斜齿轮传动设计及啮合特性研究

基于齿轮啮合原理,研究变螺旋角纯滚动圆柱斜齿轮传动的几何设计、啮合性能和力学性能。根据齿轮啮合的运动规律,推导纯滚动斜齿轮传动的7种典型情况的设计参数方程,在此基础上从接触模式、接触应力和弯曲应力等啮合性能方面,与非标准渐开线斜齿轮进行对比。结果表明：与恒螺旋角纯滚动斜齿轮相比,变螺旋角纯滚动斜齿轮的设计方案降低了弯曲应力和接触应力;与几何修正的非标准渐开线斜齿轮传动相比,纯滚动齿轮具有良好的弯曲性能。