直齿锥齿轮精锻模具和电极齿形设计

提出了直齿锥齿轮精锻模具和电极齿形的设计方法,从而显著地提高了模具齿形火花加工效率和加工精度。     

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.     

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.     

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.     

Hot forging process design and parameters determination of magnesium alloy AZ31B spur bevel gear

Magnesium alloys have relatively low workability at room temperatures due to hexagonal crystal structure. In general, the forging process of magnesium alloys is considered to be very difficult because of the poor flowability and the sensitivity to the temperature and strain rate. Taken spur bevel gear as an example, the hot forging process of the complicated shape parts of magnesium alloy AZ31B was investigated by means of finite element (FE) simulations combined with experiments. After the two-stage hot forming process (preforming operation without gear shape and finish forging operation) was determined, the influence of various shapes of preform dies on the hot forging process was discussed by the commercial finite element analysis software Marc, and the optimum preform die shape was obtained. According to the numerical simulation results, the hot forging experiments of magnesium alloy AZ31B spur bevel gear were successfully conducted. By comparison between experimental load–stroke curves and the calculated ones, it shows that the calculated results are consistent with the experimental ones.     

轿车圆锥齿轮闭式冷精锻凹模的优化设计

轿车差速器齿轮是轿车中的关键部件之一,采用闭式冷精锻可以得到器齿形部分可直接装车使用的高精度的齿轮,但是由于齿轮材料强度高,变形抗力非常大,模具要承受非常大的应力,特别是齿顶部位应力集中非常厉害,容易引起齿顶的压塌与断裂.以精锻圆锥齿轮凹模为研究对象,通过成形过程中的受力分析,有限元模拟计算以及实验研究,比较了两种凹模结构的受力状况,特别是齿顶的应力状态,提出了合理的闭式冷精锻凹模结构,提高了模具寿命.     

小锥角弧齿锥齿轮温锻成形与试验研究

小锥角弧齿锥齿轮啮合齿面为轴向侧旁曲面的螺旋形,造成精密成形困难,脱模过程需要锻件与模具的相对运动才能完成。对小锥角弧齿锥齿轮的成形过程进行模拟分析与试验研究表明,小锥角弧齿锥齿轮可以通过精密塑性成形的工艺进行生产;利用ADAMS软件对脱模过程进行分析表明,弧齿锥齿轮能顺利脱模,在开始阶段,脱模所需要的力最大。     

直齿圆柱齿轮精锻工艺

直齿圆柱齿轮精锻工艺是一种生产直齿圆柱齿轮的少无切削加工工艺，包括冷精锻工艺、热精锻工艺等。该工艺及其基础理论是各务学普遍关注的研究课题。本综述了国内外直齿圆柱齿轮精锻工艺的研究概况，分析了齿轮精锻工艺目前存在的问题和今后的发展趋势。     

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...     

直齿圆柱齿轮精锻成形工艺改进及模拟分析

采用三维有限元方法,分析了中心分流法两步成形直齿圆柱齿轮精锻工艺。模拟了两种齿轮精锻工艺方案,通过对模拟结果的比较分析,得到了相对优化的工艺方案。结果可以看出,只在下模带凸台的工艺方案,使得上端部的齿形无法完全充满。改进后的工艺方案是,使上模带有与下模同样的凸台,从而更好地起到分流的作用,使得齿形充填良好。从本文实例中可以看出,有限元分析方法对提高锻造工艺设计水平具有显著作用。     

从动螺伞齿轮精锻工艺与试验

精锻方法成形螺伞齿轮与机加工齿轮相比具有力学性能好、寿命长、材料利用率高等优点.本文开发了一种采用“镦粗—预锻—冲孔—终锻”流程成形从动螺伞齿轮的热精锻工艺方案,针对该工艺方案设计了中心分流的闭式精锻模具,利用有限元分析软件Deform-3D进行工艺流程数值模拟,得出填充情况、成形载荷、齿廓纤维流向等重要信息.在1000 t离合器式螺旋压力机上试制出直径为165mm的螺伞齿轮锻件,验证了工艺方案的可行性及有限元模拟的正确性,为螺伞齿轮精锻成形批量生产提供了借鉴.     

形状相似性法的圆柱斜齿轮冷锻数值模拟

提出了锻件毛坯与齿轮形状相似性冷锻法,改善成形质量,同时锻坯中心孔分流,可降低成形力.用三维有限元仿真软件数值模拟圆柱斜齿轮的闭式冷锻过程,确定下端面带凹槽的齿轮锻坯形状,该形状能避免齿轮成形产生的折叠缺陷;通过对材料变形的应变场、应力场、速度场、加载曲线等规律的分析,确定变形严重的应力区和应变最大值分布位置,指出材料成形流动速度差过大,是产生成形折叠缺陷的原因.总之,形状相似性法的圆柱斜齿轮冷锻成形齿轮是可行和有效,具有工程实际应用意义.     

小伞齿锻造工艺改进

介绍了小伞齿锻造的2种成形工艺,通过设计胎模达到工艺改进的目的,使原材料的消耗量从251.8 kg降低到99.5 kg,材料的利用率从25.5％提高到64.4％,机加工时减少了一半.结果表明,在小批量生产时,为达到或接近模锻件的质量,采用胎模锻,是一种经济、可靠、理想的方法.     

直齿轮精密塑性成形时齿面裂纹的产生机理及控制方法

本文通过对内齿轮缩挤成形工艺的有限元模拟 ,分析了直齿轮成形时齿面裂纹的产生机理 ,并从理论上进行了解释 ,进而提出了防止齿面裂纹产生的方法     

轿车差速器行星与半轴齿轮冷闭塞锻造成形研究

对轿车差速器行星齿轮与半轴齿轮进行了冷闭塞锻造精密成形工艺研究与有限元数值仿真分析,研究设计了专用液压模架系统。结果表明：闭塞锻造工艺与模具设计合理;数值模拟分析准确;液压模架系统工作可靠,可实现合模力与塞挤力的合理分配。为该项新工艺的工程应用奠定了基础。     

工艺参数对直齿圆锥齿轮振动摆辗下模应力影响的有限元分析

为防止直齿圆锥齿轮摆辗下模齿根断裂、齿顶磨损等缺陷,在摆动辗压成形基础上,建立三维有限元模型,对不同摆头倾角和进给速度下成形直齿圆锥齿轮进行了有限元模拟与分析,通过对摆辗下模轮齿上的特定点进行受力分析,探讨了不同摆头倾角和进给速度对直齿圆锥齿轮振动摆辗成形过程中摆辗下模应力的影响,并对这两个参数进行正交模拟试验。数值模拟结果表明,当进给速度v=5 mm·s~(-1)、上模摆头倾角γ=2°时,摆辗下模轮齿的受力更均匀,摆辗下模的疲劳磨损更小,使用寿命高。     

结合齿预锻件的精密锻造成形工艺探讨

汽车变速箱的结合齿精密锻造成形工艺是汽车零部件的一种新型制造工艺。为了解决热锻预成形时锻件定位凹槽对齿形充填及金属折叠的影响,应用数值模拟软件对结合齿精密锻造的预锻件成形工艺进行模拟研究。通过优化预锻工序模具的关键参数来降低终锻工序的载荷,使终锻工序载荷由28546 k N降到21883 k N。并进行了结合齿的热锻成形试验,试验结果表明,优化工艺参数后改善了结合齿锻件的充填质量并避免了折叠缺陷,试验结果与模拟结果相吻合,证明了该新工艺在实际应用中的可行性。     

齿轮冷精锻成形工艺的研究

研究了直齿圆柱齿轮的冷精锻过程，分析了毛坯形状、模具结构等因素对齿轮成形的影响。结果显示：大模数、高厚度的圆柱直齿轮室温精锻成形的关键是齿腔的完全充满，改变毛坯的形状对齿轮的填充性影响不大，通过改进模具结构可以在适当的变形力下，保证齿腔的填充。     

大模数半轴齿轮温精锻成形数值模拟及试验

针对大模数半轴齿轮成形的特点,提出温精锻成形的工艺方案。采用DEFORM-3D有限元分析软件对半轴齿轮的温精锻成形过程进行数值模拟,对影响齿轮成形效果的坯料形状、模具运行速度、坯料加热温度及模具预热温度进行模拟分析;分析坯料在成形过程中的金属流动规律、应变分布、温度场分布,得到了模具载荷-行程曲线;试验验证了该温精锻成形工艺的可行性,为半轴齿轮实际生产工艺的改进提供了参考。