直齿圆柱内齿轮双向镦挤精密成形工艺研究

现有直齿圆柱内齿轮成形工艺存在轮齿角隅填充不饱满、模具结构复杂、成形力大等一些不足,采用了一种双向镦挤闭式模锻新工艺,分析了新工艺特点。以某20齿的直齿圆柱内齿轮为研究对象,创建了三维模型,利用Deform-3D软件对成形过程进行了数值模拟。载荷-行程曲线表明,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,双向镦挤的载荷值降低19.5%;双向镦挤等效应力明显降低,零件变形正常,无破坏现象出现。通过试验,得到了齿形充填饱满、轮廓清晰、无飞边、折叠、开裂等缺陷的铅质直齿圆柱内齿轮。结果对直齿圆柱内齿轮近净成形技术研究具有一定参考意义。     

直齿圆锥齿轮温锻成形工艺数值模拟研究

通过基于Pro/Engineer的参数化设计和刚塑性/刚粘塑性有限元方法的计算机模拟,对直齿圆锥齿轮的温锻过程进行了分析,揭示了圆锥齿轮闭式锻造成形过程中的充形情况以及温度场和应力场、应变场,为齿轮温锻成形技术在工业生产中的应用提供有效参考.     

直齿圆锥齿轮精锻成形工艺数值模拟研究

齿轮锻造成形是一个复杂的塑性大变形过程.传统的理论分析方法难以很好地分析其复杂的成形过程及成形规律,而有限元数值模拟可以弥补这一不足.通过基于刚塑性/刚粘塑性有限元方法的计算机模拟对直齿圆锥齿轮的温锻和冷锻过程进行了分析,对两成形方法中的模具载荷、应力和应变分布及温度场分布进行了比较.结果表明,温锻成形具有成形载荷小、应力数值小、温度分布均匀等优点.进行了相应的温锻工艺试验研究,为温锻成形技术在工业生产中的应用提供了理论依据.     

直齿轮冲挤——镦挤成形过程数值模拟分析

针对直齿轮精锻成形工艺存在齿形充填困难和成形载荷大的两个问题,本文采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对浮动凹模形式下,直齿轮冲挤—镦挤成形过程进行了数值模拟。通过分析金属材料内部的应力场、应变场的分布,挤压载荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供了理论指导。     

齿轮温挤精密成形工艺数值模拟

为了降低齿轮的成形力,在研究闭式镦挤成形齿轮法的基础上,提出了一种新的直齿圆柱齿轮温挤径向导流——约束分流两步成形工艺方案,采用三维大变形弹塑性有限元法对以闭式镦挤和以温挤径向导流——约束分流两步成形方式的成形情况进行了数值模拟分析。得到了新工艺成形过程的应力分布图以及载荷——形成曲线。数值分析结果表明：约束分流成形与闭式成形相比可明显降低成形力,有利于金属的流动,保证了齿形充填良好,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。     

斜齿圆柱齿轮双向镦挤精密成形新工艺研究

为了克服斜齿圆柱齿轮(简称斜齿轮)现有工艺存在的模具结构复杂、成形力大等不足,在直齿形状凸模双向镦挤成形斜齿轮的基础上提出了斜齿凸模和无齿凸模双向镦挤两种成形方案。分析了不同成形方案下,端面摩擦力对载荷的影响。利用有限元模拟软件Deform-3D分别对三种成形方案进行了数值模拟。结果表明,采用无齿凸模镦挤成形斜齿轮在载荷及模具结构方面优于齿形凸模镦挤成形,其中无齿凸模双向镦挤较直齿凸模双向镦挤,最大载荷降低约25%;无齿凸模双向镦挤较斜齿凸模双向镦挤,最大载荷值降低约35%;无齿模具加工制造更容易,成形等效应力远小于模具材料许用应力。     

直齿圆锥齿轮精密锻造工艺及模具设计

针对直齿圆锥齿轮精锻成形中齿形充填不满及成形力过大导致模具损伤等问题,制定了中心分流法精锻直齿圆锥齿轮的工艺方案.以工艺方案和数值模拟结果为依据,设计了预锻分流区和分流终锻两套模具,并对精锻模具的模膛和结构设计要点进行了阐述.     

直齿圆柱齿轮镦挤精锻模拟

在总结各种直齿圆柱齿轮精锻工艺的基础上 ,设计了一种直齿圆柱齿轮镦挤精锻工艺和模具 ,并进行了实验和上限模拟。实验模拟证明采用该工艺可以获得满意的直齿圆柱齿轮锻件 ,并表明在变形过程中坯料芯部存在一轴对称变形区。上限模拟通过所设计的简便精确的动可容速度场 ,获得了变形力和轴对称变形区的变化规律。两种模拟结果较为吻合。     

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.     

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。     

直齿圆锥齿轮预锻齿形设计及数值模拟

通过对直齿圆锥齿轮预锻齿形设计进行研究总结,针对中心分流法成形直齿圆锥齿轮提出了梯形非标准预锻齿形方案。利用DEFORM-3D软件对齿轮预锻和终锻成形进行了数值模拟,明确了梯形预锻齿形的可行性。     

直齿圆锥齿轮摆辗成形有限元分析

以某型轿车差速器行星齿轮为例，对直齿圆锥齿轮摆辗成形过程进行了有限元研究，获得和分析了直齿圆锥齿轮在摆辗成形过程中的应力-应变情况、金属流动规律、摆辗力能曲线等，揭示了直齿圆锥齿轮摆辗变形机理。进行了摆辗工艺试验研究，生产出了高尺寸精度和高表面质量的试样，表明了直齿圆锥齿轮摆辗工艺的合理可行性和有限元分析结果的精确性。     

圆柱齿轮镦挤成形约束分流的数值模拟

借助Msc/superform软件对圆柱齿轮镦挤成形中的约束孔分流、约束轴分流的成形过程进行了三维有限元模拟,分析变形过程中一些有代表性的状态点的速度云图、应力云图以及载荷曲线,得到成形过程中一些瞬间点的状态云图.研究表明,约束分流不仅可以使变形继续进行,而且合适施加约束,能够保证齿轮角部金属的填充;约束孔分流可以保证齿轮角部金属的填充,但是,成形力会随着成形过程的进行而增加较大;约束轴分流在齿轮角部金属填充饱满后,成形力增加的幅度不是很大.     

弥散铜镦挤成形过程的数值模拟

通过有限元计算机DEFORM对弥散铜粉末体材料镦挤过程进行数值模拟,说明了弥散铜的变形特征和致密化过程。其结果与粉末体变形理论一致。通过数值模拟,可预测成形载荷和产品组织性能,可进行工艺参数的优化。     

直齿圆锥齿轮精锻工艺及模具设计

分析了直齿圆锥齿轮的精锻工艺,指出了制订锻件图、选择毛坯尺寸及确定变形力的要点,论述了精锻模结构及模具使用应注意的问题。     

摩托车启动齿预制坯镦挤复合成形工艺研究

通过改变摩托车启动齿预制坯连皮位置,设计了两种镦挤复合成形方案,同时成形凸台和内孔.借助有限元分析软件Deform-3D模拟了摩托车启动齿预制坯的成形过程,分析比较了两种方案中金属流动规律.仿真结果显示,连皮位置设计在圆筒中部时,零件成形质量较高,成形力较小.工艺试验表明,试验结果与数值模拟结果一致.     

直齿轮成形数值模拟及实验研究

此文针对塑性挤压成形直齿时，齿端局部的充角比较困难的问题提出了两种解决方案，一是采取一定的工艺措施，尽量减少单纯为了局部充角而产生的塑性变形；二是制造多向流动成形环境，使材料的多向流动改变局疗充角时的应力状态。为了比较准确的掌握各工艺参数之间的关系，此文采用上际元法（ＵＢＥＴ）对直齿轮的挤压成形过程进行了正－反向模拟并且进行优化计算，此文用工业纯铅对ｍ＝３，Ｚ＝１８的直齿轮进行了实验。     

斜齿轮冷精密成形工艺数值模拟及实验研究

为了降低斜齿轮精密成形力,利用了分流理论,提出了斜齿轮精密成形新工艺,并用有限元软件Deform-3D对成形过程进行了数值模拟分析和优化。对最优工艺进行了实验验证,实验结果与模拟结果基本吻合,从而为斜齿轮精密成形工艺的实用化提供一定的理论依据。     

直齿圆柱齿轮开放成形数值模拟

为了降低齿轮精密成形力,在对闭式镦挤成形齿轮分析的基础上,提出了直齿圆柱齿轮开放成形新方法,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺。用三维刚塑性有限元对闭式镦挤和开放成形两种直齿圆柱齿轮成形方法进行了数值模拟分析。结果表明,开放成形与闭式成形相比,可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。并根据模拟所得载荷-行程曲线,计算出开放镦挤齿形变位系数为0.2时,成形力所作功最小,为“开放镦挤”齿轮凹模的设计提供了依据。