螺旋锥齿轮摆辗成形凹模电极的设计与制造

螺旋锥齿轮摆辗成形凹模通常采用电火花加工,用于电火花加工的电极对于模具型腔的制造精度具有重要影响.对螺旋锥齿轮与工具电极尺寸传递规律进行研究,并在此基础上设计凹模工具电极.最后对设计的电极齿形进行加工和检测,为齿轮摆辗成形凹模电极设计制造提供了科学依据.     

螺旋锥齿轮摆辗工艺研究

螺旋锥齿轮形状复杂,齿线长而弯曲,不易通过常规方法加工.摆辗作为一种新的塑性成形螺旋锥齿轮的方法,克服了精密模锻成形力过大的困难.基于有限元的方法,本文对螺旋锥齿轮摆辗成形过程进行研究,分析了成形各阶段的变形与载荷特性;针对摆辗最后阶段飞边面积较大、载荷过大的特点,提出了摆辗摆头改进的方法,减少了飞边面积,从而使得成形力减少了1/3;通过铅试件成形验证了摆辗螺旋锥齿轮成形过程,说明了摆辗螺旋锥齿轮是可行的.     

螺旋锥齿轮锻件的辗扩成形缺陷及其消除方法

根据东风ＥＱ１４０汽车后桥从动螺旋锥齿轮生产实践，介绍了该锻件使用Ｄ５１－４００通用扩孔机辗扩成形过程中缺陷产生原因及消除方法。     

双辊摆辗螺旋锥齿轮成形工艺参数优化

双辊摆辗螺旋锥齿轮时,工艺参数对螺旋锥齿轮的成形效果有重要影响。通过正交实验的方法,对双辊摆辗螺旋锥齿轮的工艺方案进行选择,运用DEFORM-3D有限元分析软件,对所选择的正交实验方案进行模拟仿真,提取仿真分析数据,并对其进行极差分析,得到最优工艺参数组合为A3B2C1D2E3,即摆辗件初始温度为950℃,下模进给速度为2 mm·s~(-1),摩擦系数为0. 2,双辊公转速度为75 r·min~(-1),坯料厚度为31. 22 mm。对该工艺方案进行模拟与实验,所得实验结果与模拟优化所得结果一致,表明该工艺方案对3个实验指标有明显的提升,其中摆辗件与凹模接触面积提高了约43. 9%,最大成形载荷由1827 kN减少至1358 kN,平均晶粒尺寸由58. 2μm减少至33. 3μm。     

偏心螺母的多工位冷镦成形工艺数值模拟及优化

对偏心螺母进行工艺分析,提出了两种不同的工艺方案,并基于Deform-3D对两种冷镦工艺方案进行数值模拟。对比分析了两种方案成形过程中应力应变分布以及载荷行程曲线的变化规律。通过优化工艺及模具结构使得多工位冷镦过程中各工位模具承受的载荷值较小并且分布均匀。经仿真分析以及实验验证证明,通过第2种工艺方案生产出来的偏心螺母表面质量较好,填充饱满,无裂纹、折叠等缺陷,采用该工艺方法更适用于零件的大批量生产。     

螺旋锥齿轮摆辗凹模的断裂失效

螺旋锥齿轮是差速器的核心部件,其精密模锻过程中存在角隙充填不满和成形力过大的问题。利用摆辗成形过程中金属周向流动容易的特性,可以克服这些困难。由于螺旋锥齿轮齿线长而弯曲,其摆辗成形过程中,模具经常断裂失效。本文建立了螺旋锥齿轮摆辗有限元模型,对其成形过程进行模拟;利用点跟踪的方法,对凹模齿根凸面和凹面的周向应力和径向应力进行研究;分析了凹模齿根应力和不均衡应力,得到外端凸面的应力值过大和外端不均衡应力过大是模具经常断裂失效的主要原因,提出了增加凹模齿形外端的强度是提高凹模寿命的有效方法。     

温成形参数对螺旋锥齿轮弹性变形的影响

针对螺旋锥齿轮近净成形过程中,由于模具的弹性变形程度较大,从而导致模具寿命降低、齿轮精度不足等问题,对螺旋锥齿轮成形和模具弹性回复过程进行计算机数值模拟,并采取正交试验,研究坯料温度、压下速度、摩擦因子这3个变量对模具寿命、齿轮与模具弹性回复的影响,以用于指导实际生产中工艺参数的设定.在所设定的环境下,压下速度对弹性回...     

直齿锥齿轮毛坯形状摆辗成形三维数值模拟

利用三维有限元软件DEFORM-3D,在变形瞬间状态及力学量场可视化环境下,模拟了3种相同体积的毛坯形状成形时对填充质量的影响,得到了摆辗载荷-时间曲线以及成形过程的变形速度分布图.数值模拟分析结果表明:采用圆鼓毛坯时齿轮充填性良好;锥形毛坯中部局部"缺肉";圆柱毛坯的充填质量与锥形毛坯的充填质量相似,但稍好些.这对摆辗工艺的合理制订具有一定的理论意义.     

螺旋伞齿轮从动轮毛坯锻造成形数值模拟

“热锻造+机加工”是螺旋伞齿轮制造的一种有效方式,热锻件质量的好坏决定了最终产品的性能.通过运用有限元分析软件Deform-3D对螺旋伞齿轮从动轮毛坯的热锻造过程进行数值模拟,研究了锻造过程中金属流动规律.结果显示,金属在阶梯处流动困难,导致锻件阶梯处的应力应变大,温度高.通过对模具参数进行改进,可以改善金属的流动情况...     

主动螺旋锥齿轮双向对挤高效精密成形新工艺

根据主动螺旋锥齿轮形状特点和成形工艺要求,提出一种新的成形工艺:双向对挤高效精密成形。数值模拟结果表明新工艺成形主动螺旋锥齿轮过程中齿型腔可以均匀、顺利的完成填充,所成齿形良好,无明显缺陷出现。载荷-行程曲线变化正常,变形过程可大致划分为3个阶段:自由变形、充满和角隅充填。与传统的单向闭塞模锻、单件成形工艺的载荷-行程曲线对比,载荷值降低了18%。等效应力在模具承受范围内,无破坏现象出现,证明材料流动性较好、新工艺可行。通过物理模拟实验,得到了齿形轮廓清晰、充填饱满、无折叠、无开裂等缺陷的铅质试件,实验结果与模拟结果基本吻合。     

成形法螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削的可行性研究

由于成形法螺旋锥齿轮的大轮具有直齿廓且齿数多,磨齿加工的效率低,因此,考虑对其采用高速切削加工的方法.经论证表明,选择合适的夹具、机床与刀具可以实现成形法螺旋锥齿轮硬齿面的高速铣削,实现＂以铣代磨＂,可提高加工效率.     

双偏心套传动机械摆辗机摆头螺旋线运动轨迹的形成、变异与控制

根据摆辗机摆头结构特点,设计了内外偏心套传动矢量运动模型,利用Matlab软件对异速同向双偏心套的运动轨迹进行了模拟仿真,当外偏心套转速ω_10,内偏心套转速ω20,且ω1≠ω2时,摆辗机摆头的运动轨迹为螺旋线型,阐述了一个周期内螺旋线空间曲线的形成规律,并对影响螺旋线的参数进行了分析。结果表明:螺旋线的起点位于(2R,0)处,运动周期为2π,在0~π时刻,摆头轴端中心点逐渐靠近轴心同时螺旋式上升;在π~2π时刻,摆头轴端中心点逐渐远离轴心同时螺旋式上升;螺旋线旋转的圈数为β或1/β真分数的分母和分子之差,β或1/β越小,螺旋线的重叠部分越少;β或1/β接近1,螺旋线的重叠部分越多。     

基于成形法加工工艺的螺旋锥齿轮齿顶曲线方程的求解

利用UG NX软件强大的实体建模功能,通过分别建立刀盘与齿坯模型,创建出成形法加工工艺过程下螺旋锥齿轮实体模型.重点研究螺旋锥齿轮齿顶曲线方程的求解.具体求解过程如下:(1)在原坐标系下求解出螺旋锥齿轮顶锥曲面方程;(2)在新坐标系下求解齿轮凸面与凹面方程;(3)通过坐标变换,将上述两个坐标系统一到一起,建立螺旋锥齿轮凸面与凹面的齿顶曲线方程.该齿顶曲线方程的求解将有助于齿顶倒角加工过程中刀具位姿的计算.     

HXN5连杆锻造成形过程模拟分析及试验研究

本文以HXN5连杆为例,对其进行工艺性分析,制定了自由锻预成形后直接模锻的锻造工艺。借助Deform-3D有限元分析模拟软件,对连杆锻造成形的整个过程进行了模拟,优化了预成形坯料的尺寸,深入研究了模拟结果的速度场分布、模具磨损分布、材料流动速度,并用220000k N电动螺旋压力机上的实际锻造工艺对其进行了验证,结果表明,锻造工艺与模拟结果吻合,模拟分析为工艺优化和模具设计提供了可靠的理论依据。     

工艺参数对管端加厚成形影响的数值模拟研究

管端加厚工艺过程中，工艺参数的设定对产品最终成形质量具有显著影响。为了深入探究不同工艺参数对管端加厚成形过程的影响，利用三维建模技术结合Deform-3D软件，建立了油管管端加厚成形过程的有限元数值模拟模型，分析了坯料加热温度、冲头与坯料间摩擦系数、冲头进给速度以及坯料加热长度等四种工艺参数的变化对管端加厚最终成形质量和设备载荷的影响，并探究了其变化规律。结果表明，提高加热温度，降低摩擦系数，选取适中的冲头进给速度和管坯加热长度可有效提高加厚成形的最终产品质量，延长模具寿命，降低设备载荷。     

板料凸起成形的底部压缩拉深法

介绍了凸起成形的一种新加工方法--底部压缩拉深法.利用有限元软件Deform-3D对薄板上凸起成形过程进行了数值模拟,分析了初始板厚、摩擦条件、背压对加工载荷和凸起高度的影响.结果表明:初始板厚、摩擦条件、背压对加工载荷和凸起高度有明显影响.初始板料越厚,极限凸起高度越高,缩孔缺陷越难发生;摩擦系数越小,极限凸起高度越高,越容易产生缩孔缺陷;施加的背压越大,极限凸起高度越高,越容易产生缩孔缺陷.选取合适的加工条件,可避免缩孔缺陷.     

主轴转速对单点渐进成形精度的影响

研究了不同主轴转速条件下的成形件的回弹量大小,结果表明:在较低的主轴转速范围内,回弹量随主轴转速的增加而增大;在中等主轴转速范围内,回弹量随主轴转速的升高而减小,但变化幅度不大;在较高的主轴转速范围内,回弹量随主轴转速的增加而增大,且变化幅度较大。同时,分析了不同主轴转速范围下成形件的表面质量,结果表明:在低速和高速主轴转速下,成形件表面几乎没有鱼鳞纹,质量较好;在中间主轴转速范围内,成形件的表面质量较差,且鱼鳞纹较多。并且运用负补偿的方法研究了不同补偿值条件下的回弹量大小,结果表明:采用负补偿的方法能够减小成形件的回弹量。     

主轴转速对单点渐进成形工件表面粗糙度的影响

表面粗糙度是单点渐进成形技术的主要指标之一。在单点渐进成形机上对2A12铝合金薄板进行单点渐进成形实验,研究了主轴转速对成形工件表面质量的影响。实验表明:随着主轴转速的增大,粗糙度总体趋势是逐步减小,速度达到一定值时,粗糙度趋于平稳;转速低时,表面有类似鱼鳞纹的刀路,随着转速的变大,鱼鳞纹越来越小,直至消失,表面也越来越光亮。     

旋轮转速对变截面钢车轮旋压成形影响分析

根据无内胎变截面等强度汽车钢车轮的使用要求,设计出其外形轮廓尺寸,用变截面代替等截面,可使其受力更为有效安全.同时提出了新的成形工艺,其工艺流程为:筒形钢坯备制→辗环预制成形→旋压成形→滚压凸缘→冲制气门孔→与轮辐组焊.其中旋压成形为主要成形工序,对制件的形状尺寸和使用性能起决定性作用.旋压技术为变截面钢车轮的生产和使...