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.     

环件摆辗镦粗过程中的塑性铰特性

塑性铰是影响环件摆动辗压工艺稳定的重要因素,研究其形成过程非常必要。建立了基于ABAQUS软件的环件摆辗镦粗有限元模型,研究了环件塑性铰区域的应力分布状况,分析了不同高径比对环形件塑性铰区域应力场的影响,得到了塑性铰形成的影响因素及变化规律,即随着环件高径比增大,塑性铰的位置沿摆头旋转方向偏移,促进了环件摆辗镦粗工艺的稳定与发展。     

汽车半轴热摆辗成形凹模温度场有限元分析

基于有限元分析软件Deform-3D,建立了汽车半轴锻件热摆辗成形有限元模型及热传导过程模型,对热摆辗成形过程中凹模的温度场分布规律进行研究。分析了温度场分布对凹模磨损的影响规律,并结合汽车半轴锻件的热摆辗成形试验进行验证。研究结果表明:在汽车半轴锻件热摆辗成形过程中,在模具的凸、凹模法兰台阶过渡位置上,由于受到热传导和塑性剪切的相互作用,温度上升最快,最高温度达到599℃,造成模具表面硬度下降,从而引起法兰台阶过渡区域模具磨损量增大。     

摆辗镦挤成形的上限分析

本文应用上限法对圆柱体自由摆辗镦挤成形过程的力能参数和变形规律进行了分析研究，变形区域由接触变形区、非接触变形区和塑性铰组成，并建立了相应的动可容速度场。通过优化计算，获得了摆辗镦挤变形力、反挤压高度随着坯件高度压下量、摆头每转压下量、坯件与模具接触面上的摩擦的变化而变化的关系。     

不同缩比率对同轴多锥辊摆辗薄圆盘的影响

为了研究同轴多锥辊摆辗薄圆盘的成形过程，利用Deform-3D数值模拟软件对同轴多锥辊摆辗圆盘件进行模拟分析，基于可靠的三维刚塑性有限元模型，研究了多锥辊摆辗圆盘件的变形特征。同时，研究了不同缩比率对同轴多锥辊摆辗成形的影响，最后在摆辗机上验证了数值模型的正确性。结果表明：同轴多锥辊摆辗成形过程中，容易出现失稳翘曲和上大下小的“蘑菇头”形状；工件在距离中心一定距离处的温度最高，中心温度最低；金属流动速度从中心至边缘逐渐增大；成形中的缩比率越高，变形抗力越大，导致其力能参数和非均匀变形程度逐渐升高，同时也将增大其中心缺陷。     

高筋薄板零件摆辗成形有限元分析

为了解决高筋薄板零件难以用传统工艺镦挤成形的问题,本文提出了一种摆辗成形工艺.利用Deform 3D软件建立了铝合金高筋薄板构件摆辗成形有限元模型并对其摆辗成形过程进行了模拟.研究了摆头摆角、每转进给量、摩擦因子对薄板零件高筋充填能力和摆辗成形载荷的影响,得到了坯料在摆头局部作用下的金属流动规律.     

起动齿轮端面齿形的冷摆辗成形

介绍了起动齿轮端面齿形冷摆辗成形。用摆动辗压成形法加工起动齿轮端面齿形,达到了节约原材料和加工工时、提高生产率的目的。另外,还研究了摆辗成形规律,并采用电测法和光塑性法证实了所选用的摆辗工艺参数的合理性。     

轿车半轴齿轮冷摆辗成形及三维有限元数值模拟

对轿车差速器半轴锥齿轮塑性成形进行了可行性分析,采用冷摆辗方法成形齿轮锻件.利用三维有限元软件DEFORM模拟其变形过程,在变形瞬间状态及力学量场可视化环境下,得到金属流动充填规律、应力应变状况及载荷分布等.模拟结果表明,当采用阶梯状的实心毛坯,摆角1.5°,转速25.13 rad·s-1,下模进给速度5 mm·s-1时,成形效果最好.用冷摆辗方法成形高精度轿车锥齿轮锻件的方法是可行的.     

摆动辗压成形工艺CAD系统的研制

由于摆动辗压工艺比其它塑性成形工艺更为复杂,其工艺设计的难度和工作量也较大.摆动辗压成形工艺CAD的研制主要是提高摆辗工艺的设计效率和精度.以节油器内花键套为对象,建立了预制坯的体积计算模型及其结构设计模型,确立了摆动模的设计模型和凹模的力学分析模型,给出了摆辗工艺参数和力能参数的设计模型.在此基础上对摆辗成形工艺CAD系统进行了结构分析和功能分析,实现了预制坯、摆辗模具和摆辗参数的计算机辅助设计,设计效率可以提高60%以上,废品率降低25%以上,并结合实例得到了满意的设计结果.     

汽车方向机联结环的冷摆辗成形加工技术研究

对于上、下两端具有矩形凸台的薄壁法兰型联结环,采用冷摆辗成形加工方法对其矩形凸台部分进行近净成形加工是高效而经济的.对坯件的尺寸确定、40Cr钢坯件的球化退火处理、在冷摆辗成形过程中坯件的定位等问题进行了分析研究;并对冷摆辗模具结构设计、主要模具零部件的材料选择及加工质量作了详细的讨论.