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。     

螺旋锥齿轮温成形工艺参数的优化设计

齿轮成形载荷过大和齿形充满不均匀是目前螺旋锥齿轮近净成形技术的主要问题。本文运用正交试验法,通过刚塑性有限元法对闭式模锻螺旋锥齿轮温成形过程进行了模拟。研究了成形速度、毛坯温度、摩擦系数以及模具分流腔宽度四个参数对成形载荷和有效成形距离的影响。以成形载荷和有效成形距离为指标,优化出工艺参数并进行了验证。以优化工艺参数进行了锻造试验。结果表明,使用优化的工艺参数能有效地减少成形载荷以及有效成形距离。使用螺旋温优化工艺参数成形锥齿轮的结果与试验结果一致性较好。     

从动螺旋伞齿轮精锻成形数值模拟和实验研究

对从动螺旋伞齿轮的精锻成形过程进行三维刚塑性有限元模拟和实验研究,得出了从动螺旋伞齿轮精锻过程的金属流动规律和变形力参数特征,获得了从动螺旋伞齿轮精锻工艺方法和成形力计算公式,为从动螺旋伞齿轮的精锻成形工艺的应用提供指导。     

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.     

从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺参数优化

针对双锥辊辗压螺旋锥齿轮成形过程中型腔下模受力过大以及齿形充填高度不够的问题,首先,运用DEFORM-3D有限元软件对从动螺旋锥齿轮齿坯双锥辊辗压过程进行了模拟分析,研究了摩擦系数、辗压温度、凹模型腔进给速度对凹模型腔等效应力和Z方向成形齿高的影响;其次,采用正交试验设计方法,以凹模型腔等效应力和Z方向成形齿高为优化指标,得到了最佳工艺参数,并进行了数值验证;最后,通过数值计算分析以及与文献中研究结果进行比较分析,证明了从动螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形工艺的可行性。结果表明:当摩擦系数为0.2、辗压温度为900℃、凹模型腔进给速度为2 mm·s~(-1)时,模具型腔受力最小,齿形的充填饱满,高度达到最高。     

结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形的影响分析

采用三维有限元数值模拟方法,研究了模数、齿数、螺旋角、压力角等主要结构参数对弧齿锥齿轮精锻成形过程的影响.结果表明,在齿轮其他结构参数不变的情况下,成形载荷及齿根等效应力随模数、齿数的增加而增加,而螺旋角和压力角的变化对成形载荷及齿根等效应力的影响较小.模拟结果可为弧齿锥齿轮精密成形工艺和模具设计提供依据.     

螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形模具设计

介绍从动螺旋锥齿轮的生产现状及缺点,提出双锥辊辗压成形螺旋锥齿轮的工艺.以某齿轮为例,给出了辗压工艺、毛坯设计方法、模具结构及其特点.通过试验锻造出合格的锻件,验证该工艺切实可行,模具设计合理可靠.     

锥齿轮精锻成形过程数值模拟及参数分析

以数值模拟等先进方法解决工业生产中的实际问题是金属成形技术的发展方向.文章以锥齿轮零件为例,建立了有限元分析模型,分析了锥齿轮的精锻成形过程,研究了锥齿轮成形过程中的材料变形行为、载荷、应力和应变分布等.就影响成形工艺的模具速度、成形温度和材料含碳量等工艺参数分别进行了模拟分析,为锥齿轮精锻成形工艺研究提供了有效依据.     

锥齿轮精锻成形工艺及有限元分析

以锥齿轮零件为例,分析其精锻成形工艺.建立了有限元分析模型,通过锥齿轮精锻成形工艺的数值模拟,研究了锥齿轮成形过程中的材料变形行为、几何形状变化、载荷、应力和应变分布等.确定了精锻锥齿轮的成形工艺.将精密锻造理论、计算机辅助设计技术以及数值模拟技术结合起来,缩短了产品开发周期,提高了模具寿命,降低了生产成本.     

主动螺旋锥齿轮镦挤成形方案的对比研究

根据"积极摩擦"原理论证了双向镦挤成形主动螺旋锥齿轮的工艺优于其单向镦挤成形。通过对4种双向镦挤方案进行数值模拟研究,发现成形过程中齿型腔可顺利填充,所成齿形良好。变形过程可大致划分为自由变形、充满、角隅充填3个阶段。通过对不同方案中坯料端面摩擦力及数值模拟结果对比分析发现,采用无齿凸模镦挤成形主动螺旋锥齿轮的载荷低于有齿凸模镦挤成形,其中无齿凸模双向镦挤是最优的一种方案。无齿凸模在模具结构方面优于有齿凸模,对应的凹模也无需做成内齿形状,进一步简化了模具结构,同时,其等效应力在模具承受范围内,可望提高模具寿命。通过物理模拟试验对无齿凸模双向镦挤方案进行验证,得到了无飞边、齿形充填饱满、轮廓清晰、无折叠、无开裂等缺陷的铅质主动螺旋锥齿轮。     

螺旋锥齿轮精锻有限元分析与实验研究

对螺旋锥齿轮进行精密锻造工艺有限元分析,分析金属材料的流动规律,获得零件成形过程中的工艺参数,并从3种条件下有限元分析中选取最优化方案。结果表明,铅试件实验从螺旋锥齿轮外形和成形力两方面验证有限元分析的正确性,从而确定螺旋锥齿轮的成形工艺参数和工作环境。     

主动螺旋伞齿轮双向镦挤精密成形试验

为实现主动螺旋伞齿轮精密成形,并克服现有工艺存在的轮齿角隅填充欠饱满、模具结构复杂、成形力大等不足,根据"积极摩擦"原理采用了一种双向镦挤闭塞模锻新工艺。以一种齿数为10的主动螺旋伞齿轮为研究对象,分析了成形工艺特点并创建了三维模型,利用Deform-3D对成形过程进行数值模拟,得到载荷-行程曲线,结果表明,变形过程可划分为自由变形、大变形、充满3个阶段。与单向镦挤对比,双向镦挤的大、小端载荷值分别降低了14%和30%;并对所获等效应力、等效应变等信息进行了分析,为模具设计优化提供了依据。通过物理模拟试验,得到了无飞边、齿形充填饱满、轮廓清晰、无折叠和开裂等缺陷的铅质主动螺旋伞齿轮。     

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。     

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,压下速度对弹性回复的影响最大,且基本呈线性分布,其次为坯料温度,摩擦因子对弹性回复的影响最小。在压下速度为10 mm·s~(-1)、坯料温度为850℃、摩擦因子为0.1的条件下,模具和工件受到的载荷处于较低水平且弹性回复较为均匀。     

偏心套转速对螺旋锥齿轮摆辗成形的影响

摆辗成形过程中不同的上模运动轨迹对螺旋锥齿轮的摆辗成形有重要的影响,而上模的运动轨迹由内外偏心套的转速决定。单辊摆辗过程中,偏心套转速的改变会引起玫瑰线和螺旋线运动周期和轨迹形状的改变。以材料为20CrMnTiH钢的螺旋锥齿轮为研究对象,通过UG建立了三维有限元模型,并利用Deform-3D详细研究了当偏心套转速不同时,轨迹运动周期和轨迹形状的变化对摆辗成形螺旋锥齿轮成形力能参数、变形均匀性、齿根损伤因子和接触面积的影响规律。结果表明:不同的偏心套转速对玫瑰线和螺旋线摆辗成形螺旋锥齿轮的影响规律具有相似性,螺旋锥齿轮在玫瑰线和螺旋线轨迹摆辗成形过程中取周期T=3 s、转速比|n_1/n_2|=6/7较为合适。     

螺旋锥齿轮双锥辊辗压成形有限元模拟

阐述了双锥辊辗压成形的特点及原理.建立了锥齿轮双锥辊辗压成形模型,分析了成形过程中金属变形流动规律以及应力场、应变场、行程载荷的变化及规律,揭示辗压的变形特点.进行了工艺试验,试验结果表明,该工艺能保证齿形充满,而且,成形力较小,温成形外径为φ246mm的齿轮的成形力约为1400kN.     

轴向轧制工艺及锥辊辗压机研究

分析了旋转成形设备的优点,介绍了轴向轧机的原理和试制的样机结构。并用该样机作了轧制成形汽车主减速器从动螺旋锥齿轮的试验。根据试验资料提出了更佳的轴向轧机设计方案。     

皮带轮温精辗压近净成形工艺模拟分析

为了克服当今皮带轮生产中材料浪费、生产率低、精度低等缺点,提出了皮带轮两步温精辗压近净成形新工艺。通过数值模拟的方法,分析了其成形过程和载荷,以及影响锻件成形质量的几个关键因素。数值模拟结果表明：工艺方案合理可行。锻件外围部分变形量大,变形均匀,质量高,所需成形力小。模具形状和运动参数匹配对成形质量和载荷影响很大,模具运动方式可以自由选择。     

轴向轧制工艺及锥辊辗压机研究

分析了旋转成形设备的优点，介绍了轴向轧机的原理和试制的样机结构。并用该样机作了轧制成形汽车主减速器从动螺旋锥齿轮的试验。根据试验资料提出了更佳的轴向轧机设计方案。     

圆柱斜齿轮冷锻成形工艺研究

针对圆柱斜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,提出了局部加载冷锻圆柱斜齿轮新工艺。利用有限元软件对新工艺进行数值模拟,分析了工艺成形过程中速度场、等效应变等规律,并对比分析了闭式、轴分流和局部加载成形工艺的成形载荷。研究结果表明,局部加载成形工艺可以较好地成形圆柱斜齿,改善齿端部分的充填性能,可显著地降低成形载荷,为此类齿轮的冷锻工艺应用与生产实践提供了理论依据。