齿轮冷锻成形的工艺改进及数值模拟

针对传统齿轮冷锻成形过程中角隅充填不足和成形力过高的缺陷,提出了一种改进方案,即将凸模端面设计成"(～)"形,凹模型腔底面设计成"(—)"形.通过数值模拟的方法,对传统方案与改进方案分别进行了二维和三维的模拟分析,并将结果进行对比分析.模拟分析结果表明,提出的改进方案有利于改善齿轮的充填性并降低成形力.     

直齿轮冷锻三维数值模拟与实验

在直齿轮冷锻传统工艺方案的基础上,给出了一种新工艺方案,即将凸模端面设计成＂（∨∧）＂形,凹模型腔底面设计成＂（∧）＂形.采用有限单元法,通过对数值模拟中模型建立、网格自适应、重划分与局部细化和求解及收敛控制等技术问题进行处理,完成了直齿轮的整个成形过程的三维仿真,并提取应力、应变及速度场等信息来分析金属变形规律.最后,针对数值模拟用工业纯铅进行物理实验.实验结果表明,数值模拟与物理实验具有良好一致性,为新方案的优化设计奠定了基础.     

拉杆球头双凸模精密冷锻新工艺

探讨了球头精锻的可行性,对工艺方案进行优化。在此基础上,设计了球头精锻模具,并着重阐述了模具设计特点。     

驻车齿轮冷锻成形技术研究

本文以某减速机的驻车齿轮为研究对象,介绍了在通用压机上采用分流成形方法锻造驻车齿轮的一种冷锻成形工艺。结合研究结果,给出了冷锻成形工序图,利用Deform软件分析其成形充填效果、等效应力及成形载荷;研究结果表明,可以在较低载荷的条件下获得齿形饱满的驻车齿轮锻件。该工艺经生产验证,具有较好的经济效益,可供同类锻件开发冷锻工艺时参考。     

弧齿锥齿轮冷锻过程的数值模拟研究

弧齿锥齿轮作为重要的传动件,其力学性能要求高.采用有限元软件DEFORM-3D对弧齿锥齿轮冷闭塞锻造过程进行了模拟,获得了弧齿锥齿轮的冷锻应力应变分布规律及成形载荷曲线,并且从理论上对锻件齿面的开裂区域进行了预测.研究结果对提高弧齿锥齿轮冷锻件的成形质量具有重要的指导意义.     

重型汽车推力杆球头精密挤压成形过程数值模拟

重型汽车推力杆球头的精密挤压工艺是一项新工艺,为改善球头挤压成形时的整体质量,利用Deform-3D数值模拟软件,研究模具间隙大小d及模口圆角r对球头变形过程中的流动特性及成形效果的影响,并对两者进行优化。在有限元分析过程中,改变凸凹模间隙大小及模口圆角尺寸,模拟在一定的边界条件(毛坯温度、模具温度、冲头速度)下,模具结构(凸凹模间隙、模口圆角)变化对球头挤压力、成形效果、应力分布及模口处金属流速等因素的影响,并通过物理模拟试验验证。研究结果表明:当凸凹模间隙d=2.5mm,模口圆角尺寸r=6mm时,球头整体质量最佳。     

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。     

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.     

CPU散热片成形过程中的三维有限元数值模拟

本文针对CPU散热片的冷锻成形过程，采用几何与材料非线性模型，用相关软件进行模拟。因为摩擦是影响其成形质量的一个重要因素，因此，着重研究了凸凹模和工件之间摩擦大小对成形后的应变和应力及尺寸的影响。通过选择不同的摩擦边界条件，选择出最佳的摩擦系数及相应润滑剂，为实际生产提供了理论依据。     

齿根圆角半径对齿轮冷锻成形的影响

利用Solidworks三维造型软件对圆柱直齿轮进行参数化建模;采用正挤压成形工艺,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对冷锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟;确定了合适的齿根圆角半径以优化成形工艺,为实际生产提供参考。     

球头销多工位冷锻工艺

基于理论分析与实验验证,提供了一种多工位冷锻工艺生产球头销。球头销多工位冷锻成形工艺存在两种可选方案,为了得到最佳成形方案,采用了Deform-3D有限元软件对两种工艺方案进行仿真计算。对比了两种方案的应力-应变、成形载荷、材料损伤值,得到最佳工艺方案。根据最佳工艺方案,设计了相应的模具,并针对球头销头部脱模困难的问题,提供了一种浮动哈夫分模方案。实验表明,球头销成形分配合理、填充饱满,无裂纹、飞边等缺陷,浮动哈夫分模顺畅。多工位冷锻工艺研究中,有限元技术的应用、模具及浮动哈夫分模的设计均对同类型的研究有一定的参考价值。     

Numerical and experimental study on new cold precision forging technique of spur gears

1　INTRODUCTIONGearsarewidelyusedinautomobilesandotherindustryfieldsasthemain partsoftransferringthemovementandenergy .Gearsaremainlymanufac turedbymetalcuttingorbyacombinationofconven tionalhotforgingwithmetalcutting ,whichisexpen siveandrequiresalotofmanufacturingtime .Becausenetshapeornearnetshapemanufacturingprocesseshavebeenpaidattentionstoinindustry ,theprecisioncoldforgingtechniquehasbeendevelopedtobeasanimportantmethodtomanufacturethespurgears .Theprecisionforgingofgearshasalotofa…     

凸台轴冷镦工艺有限元模拟及分析

基于数值模拟的方法,分析了凸台轴的自由冷镦和开式冷镦两种加工方法.自由冷镦成形力较小,模具寿命较高,但材料耗费较大,不利于加工的成本化管理.开式冷镦,能有效节约原材料,虽成形力较大,但借助有限元分析软件DEFORM,选择适当的型腔高度,可控制成形力大小,同时又能保证凸台的加工精度.试验证明:数值仿真能有效模拟凸台的成形加工过程,对研究凸台型腔高度对成形力大小的影响有一定的理论参考价值.     

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。     

圆柱直齿轮精锻成形工艺仿真及试验

圆柱直齿轮精锻是一种极具开发前景的新工艺、新技术,坯料经过塑性成形获得完整的齿形,且齿面无需后续加工或仅需少许精加工即可满足使用要求。以齿数为18,模数为2.5的带孔小齿轮为例,基于浮动凹模原理,试验得到了精锻成形时金属的流动规律,结合利用有限元仿真软件DEFORM-3D数值模拟的结果,分析连皮位置的改变对圆柱直齿轮精锻成形过程的影响,获得了较佳的连皮位置,认为当冲孔连皮的位置处在成形齿轮件的中上部时,齿轮充填性较好;数值模拟结果也表明,摩擦、挤压速度、冲头圆角半径等参数对成形力有较大的影响。     

花键轮精密锻造成形的数值模拟及实验研究

花键轮不同于一般齿形件的地方在于其内外都带有花键齿,针对内外带齿花键轮的多种精密锻造成形方案进行研究.拟定了使其内、外花键齿都能良好成形的精锻工艺并设计了相应的成形模具,并采用Deform-3D软件进行了数值模拟.模拟结果表明:花键轮内外齿形充填良好,等效应力与应变分布合理,总成形力较小约为279 kN.结合模拟结果与工艺特点分析可知,花键轮内齿相对外齿较难成形,采用分流导流既能使内齿成形好,也能明显降低总成形力.实验结果进一步验证了该工艺与模具很好地改善了较难成形的齿端角隅部的充填效果.     

变形热对齿轮冷锻精度影响的数值模拟研究

在有、无变形热产生的条件下,采用刚塑性热力耦合有限元法,对冷精锻直齿圆柱齿轮成形过程进行了模拟,并且完成了直齿轮冷锻模具弹性变形和工件弹性回复的模拟。由模拟结果可知:变形热的产生及热量传导能对齿轮精度产生很大的影响;由于在不同温度下材料的膨胀系数以及弹性模量不同,在有变形热的条件下,成形力有所降低,模具弹性变形和工件弹性回复量增大。     

截齿锻件冷锻成形工艺分析

根据截齿锻件的形状特点,制定其冷锻成形工艺方案,即制坯、预成形与终锻成形。采用镦粗预成形时,易发生局部失稳现象,无法获得合格的截齿锻件。针对该问题,提出正挤预成形的改进工艺方案,并进行三维有限元模拟,模拟结果表明改进方案合理可行。在此基础上,设计出截齿锻件模具实现了截齿锻件的批量生产。     

有限元法在冲压模具分析中的应用及展望

综述了国内外有限元模拟技术(FEA)的发展和在冲压成形领域中的研究状况和应用水平,着重介绍了在冲压模具应力应变分析、结构优化设计和尺寸精度控制方面采用有限元法(FEM)的现状。通过利用弹性有限元法进行冲压模具的应力应变分析,可以优化模具设计,在延长模具寿命、缩短模具开发周期、降低开发成本和提高产品质量等方面均可取得显著的成效。最后指出了FEM在模具分析中的研究和应用的不足之处,并对今后的发展方向提出了看法。     

轿车变速箱轴类件多工位冷精锻工艺及模具研究

轿车变速箱轴类件种类繁多,但其外形结构特点较为单一,其主要特征为细而长且多台阶.详细分析了该类锻件采用多工位冷精锻工艺方案的可行性.多工位冷精锻能顺利成形锻件,该工艺具有产品质量高、材料利用率高和生产效率高等优点,适合大批量生产.以输入轴为例,基于减径挤压工艺知识,制定了输入轴的五工位冷精锻工步图,计算并确定了工艺参数,研究了工步之间工艺参数的匹配关系;提出了多工位冷精锻模具设计原则和方法,设计了输入轴五工位冷精锻模;采用塑性成形模拟软件DEFORM-2D对输入轴各工步成形过程进行了模拟分析,验证了该工艺方案的可行性.