基于弹性变形行为的冷精整直齿轮尺寸预测

为预测冷精整圆柱直齿轮的尺寸精度,建立直齿轮及冷精整凹模的弹塑性-弹性三维耦合模型。通过有限元法,分别对冷精整过程中模具的弹性扩张行为和齿件出模后的弹性回复行为进行研究,得到了冷精整直齿轮的尺寸偏差分布规律,即在齿形方向,偏移量是沿着基圆到齿顶圆逐渐增大;在齿向方向,偏移量是自下而上逐渐增大。对直齿轮冷精整工艺进行物理实验,实验得到的尺寸偏差量与模拟结果的分布及变化趋势相一致,两者最大相对误差为8.5%。研究结果对冷精整齿轮的精度预测,及后续的模具修形具有参考价值。     

冷精整直齿轮和组合凹模弹性变形规律

采用有限元模拟和试验研究相结合的方法对倒档直齿轮冷精整成形中凹模和齿件的弹性变形规律进行研究。分别沿齿形方向和齿向方向对凹模和齿件的弹性变形特点进行分析,并将两者综合预测冷精整齿件的尺寸偏差。结果表明,凹模和齿件的弹性变形量沿渐开线齿面呈空间不均匀分布的特性是导致齿件精度低的主要原因。为实现直齿轮的精度控制,提出一种基于厚壁圆筒理论的齿形模具修正方法,利用应力外圈的预应力作用实现模腔修正,并进行试验研究,结果表明模具修正后的试验齿件的尺寸精度达到国标IT6级。     

大模数直齿轮温冷锻精整量的优化选择

文章针对大模数直齿圆柱齿轮中空分流冷精整工艺中,冷精整量这一关键工艺参数,采用广义胡克定律计算公式得出精整量的最小值,并建立了直齿圆柱齿轮基于中空分流的正向冷挤压精整工艺的三维弹塑性有限元模型,利用DEFORM-3D软件进行模拟分析,得到了齿面冷精整量与齿轮锻件的相对壁厚同齿面回弹量之间的变化规律;采用实验方法验证了模拟结果的正确性。研究结果对于大模数直齿圆柱齿轮冷精整量的优化选择,具有重要的指导意义与参考价值。     

圆柱直齿轮冷精锻成形工艺数值分析及优化

基于现有圆柱直齿轮冷精锻工艺,增加“飞边孔”工艺方案B和“分流槽”工艺方案C,结合实际将“飞边孔”及“分流槽”开设的尺寸较小,但仍能使最大成形载荷下降超100kN,验证了两种工艺方案对降低成形载荷有显著效果;利用Deform-3D软件对3种工艺方案进行分析,得到了工艺方案B、C较工艺方案A的应力值更小且分布均匀,说明工艺方案B、C齿轮成形质量优于工艺方案A;对摩擦系数0.1、0.2、0.3和上模下行速度1mm/s、5mm/s、10mm/s进行成形载荷分析,成形载荷最大为2,070kN,最小为1,489kN,下降28%,得到了上述工艺参数范围内成形载荷的分布规律及范围,为实际工艺参数选择提供了理论依据。     

直齿轮冷精锻钢坯卸压孔直径对模具弹性变形的影响

针对直齿轮冷精锻成形过程中,模具因承受较大的成形载荷产生弹性变形,进而影响成形齿轮的成形精度等问题,基于径向分流法设计了不同卸压孔直径的钢坯,建立了坯料塑性成形与模具应力分析的有限元模型,研究了不同卸压孔直径对模具弹性变形的影响。根据模具型腔的弹性变形量,采用反补偿法修正了齿模齿廓曲线,并比较了修正前后锻件的变形量。结果表明：随着卸压孔直径的增大,模具弹性变形量先增大后减小,在卸压孔直径d₀=Φ20 mm时,模具的弹性变形量最小;模具不同高度的齿腔轮廓平面的弹性变形量变化形势一致,但增量幅度不同;上轮廓平面变形量最大且齿根到齿顶波动幅度大,峰值位于齿顶;齿模齿形修正后锻件的弹性变形量减小了28.6%。设计了3组不同d₀的坯料进行成形实验,实验结果与仿真结果基本吻合,通过减小模具弹性变形量可以提高锻齿的尺寸精度。     

基于数值模拟的齿轮冷精整齿向精度预测

应用Deform-3D软件对载重汽车用直齿圆柱齿轮进行了挤压成形后的冷精整工艺数值模拟分析,得到了不同精整量下齿轮的齿向误差,进一步总结出精整量对齿向误差的影响规律,并预测出最佳精整量.模拟结果显示齿轮齿向误差随着精整量的增加先减小后变大,当精整量为0.15 mm时齿向误差最小为0.026 mm,此时齿向精度为8级.针对模拟结果进行了冷精整工艺试验并对精整件进行了齿向精度检测,检测结果表明精整后可将齿向精度由11级提高到为8级,此结果与模拟得到的预测结果相一致.     

圆柱直齿轮冷精锻模具工装设计

为将圆柱直齿轮冷精锻技术应用于实际生产,提出了齿腔分流工艺,并为该工艺设计了专用模具工装。通过有限元模拟校核了模具关键零件的强度,并采用20CrMnTi坯料进行实验研究,验证该工艺方案及模具结构的合理性。结果表明,齿腔分流工艺能很好地成形出20CrMnTi齿轮锻件;模具结构合理,满足生产强度要求,出模容易。     

精锻齿轮弹性回复的理论分析及限元模拟

通过对精锻齿轮弹性回复时的尺寸变化进行理论分析及有限元模拟，提出了弹性回复时，模具尺寸的弹性修正与弹性修正系数的概念，并求出了45＃钢在800℃温成形齿轮时弹性修正系数kE的值，从而使得对齿轮精锻模具进行精确的修正成为可能。     

精锻齿轮弹性回复的理论分析及有限元模拟

通过对精锻齿轮弹性回复时的尺寸变化进行理论分析及有限元模拟 ,提出了弹性回复时 ,模具尺寸的弹性修正量与弹性修正系数的概念 ,并求出了 45 # 钢在 80 0℃温成形齿轮时弹性修正系数kE 的值 ,从而使得对齿轮精锻模具进行精确的修正成为可能。     

基于分流法的圆柱直齿轮冷精锻成形工艺研究

针对圆柱直齿轮冷锻的载荷大、充填性能差等技术难题,提出了齿顶分流工艺和上齿端分流工艺。结合浮动凹模技术,采用数值模拟与物理试验相结合的方法,对2种工艺进行分析研究。结果表明：上齿端分流工艺不能有效地改善齿形棱线部位的充填性能,而且载荷降幅不大,不能完全避免充填最后阶段载荷的急剧上升;齿顶分流工艺不仅可以有效地改善角隅棱线部位的充填性能,而且载荷得到了极大的降低,完全避免了载荷曲线的急剧上升。     

圆柱直齿轮冷精锻模拟及试验研究

针对大模数圆柱直齿轮冷锻的困难性,提出了开放式分流和齿顶分流等2种分流工艺。结合浮动凹模技术,通过数值模拟与物理试验相结合,对2种工艺进行了分析研究,并与一般轴向分流工艺方案进行了对比。结果表明：这2种工艺方案能大大地降低载荷及单位压强,提高充填性能。锻件只需车削外圆或端面即可得到合格零件,不影响齿面纤维分布。     

基于DEFORM-3D的圆柱直齿轮冷精锻成形范围的研究

采用闭式镦锻-空心分流一模两击式的模具结构对圆柱直齿轮的成形过程进行了DEFORM-3D数值模拟,对成形载荷和齿轮充填情况进行分析,从而得出圆柱直齿轮的理论成形范围曲线。该曲线对今后圆柱直齿轮的成形具有指导意义。     

齿腔分流法冷精锻大模数圆柱直齿轮

为推动大模数圆柱直齿轮冷锻技术的实用化研究,提出了齿腔分流法,即在凹模齿腔深处设置分流型腔。并结合浮动凹模技术,通过数值模拟与物理实验相结合的方法,对齿腔分流法进行分析研究。与传统封闭式冷锻方案进行对比结果表明,该工艺不仅能很好地提高充填性能,而且能很大程度地降低载荷及单位压强。矩形分流型腔优于圆弧形分流型腔。齿形外围部分变形量大,质量好。锻件只需车削或磨削外圆即可得到合格零件,而且齿面纤维分布不受影响。     

车轮弹性挡圈精整工序受力分析及模具改进

通过对7.0t-20车轮弹性挡圈精整工序挡圈受力情况的分析,从而对精整模具的改进提供了理论依据。     

齿轮精密成形精整毛坯设计

根据被整形工件的大小,提出优化的冷整形量,据此来确定冷整形前坯料的大小和温热成形时模具的参数。     

轿车直齿圆锥齿轮冷精锻试验研究

根据某轿车行星齿轮零件设计了冷精锻工艺。分析了几种轿车直齿圆锥齿轮冷精锻模具结构以及两种坯料形状对成形的影响，得到了冷精锻轿车直齿圆锥齿轮过程中工艺参数和模具结构对零件成形的影响规律，解决了冷精锻齿轮工艺中的一些问题。     

三销滑套冷精整模具改进及模拟分析

三销滑套零件形状较为复杂,若采用常规方法设计冷精整模具,容易出现壳套内柱面成形不饱满的现象。针对该现象,采用等变形量的设计方法,将壳套横截面进行区块划分,给出了冷精整模具的改进设计方案,并采用数值模拟技术对常规与改进方案进行了分析。结果表明,改进方案可以很好地解决该工艺问题。同时,完成了相应的工艺试验,获得了满足设计要求的合格制件。     

镁合金板的非弹性回复行为研究

镁合金在室温成形中存在着严重的回弹问题,为了获得准确的材料参数来对其回弹行为进行精确的预测和有效的控制,以AZ31B和AM60B镁合金板为研究对象,进行了单向拉伸试验,并对AZ31B进行了扫描电镜观察。采用加载-卸载-再加载的往复单向拉伸试验对镁合金板在卸载过程中的应力应变响应进行了重点分析,并讨论了卸载过程中的非弹性回复行为的变化规律。结果表明:AZ31B和AM60B镁合金板在卸载过程中表现出显著的非线性,卸载总应变回复包括弹性回复和非弹性回复两部分,非弹性回复随着塑性应变的增加呈短暂上升趋势后缓慢减小,最大占比达到24%左右。     

圆柱直齿轮温挤压精密成形工艺研究

采用温挤压精密成形技术，成功地研制出直齿圆柱齿轮零件，理论和实验证明，新工艺具有优质高效节材节能的特点，非常适合圆柱直齿轮，特别是大模数齿轮的精密成形。     

局部加载冷锻成形圆柱直齿轮仿真

圆柱直齿轮冷锻成形载荷大,模具寿命低。提出整体预锻齿坯与局部加载终锻齿形两步冷锻成形圆柱直齿轮的工艺。用三维造型软件Unigraphics NX建立了圆柱直齿轮锻件及模具模型之后,通过有限元仿真软件Deform3D数值仿真圆柱直齿轮冷锻过程。仿真结果表明,该工艺在保证齿形充填完整的同时,可以显著地降低成形载荷。