直齿轮冷精锻齿端分流参数优化设计

采用数值模拟对直齿轮冷精锻呆用浮动凹模,以及浮动凹模．齿端上下分流两种工艺进行了对比分析。试验结果表明,浮动凹模一齿端上下分流可有效地降低工怍载荷,为该方案进一步优化设计奠定了理论基础。结合正交实验设计方法和数值模拟技术,以上下分流腔高、宽4个模具设计的关键参数作为设计变量,以成形时所需工作载荷最小为优化目标,对浮动凹模一上下齿端分流腔工艺进行了参数优化。     

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。     

局部加载约束分流冷锻直齿轮工艺研究

针对直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,提出了基于局部加载一约束分流冷锻圆柱直齿轮新工艺。在浮动凹模基础上,利用有限元软件对新工艺进行数值模拟。对工艺成形过程中速度场、成形载荷等规律进行了分析,并对比分析了多种成形工艺。结果表明：局部加载一约‘束分流终锻成形工艺可以较好地成形大模数圆柱直齿轮,能避免齿轮成形时产生的折叠缺陷,同时可以显著地降低成形载荷,为此类齿轮冷锻工艺的应用与生产实践提供了理论依据。     

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。     

摇臂等温精密成形工艺数值模拟及实验研究

摇臂在实际开式锻造生产过程中容易出现裂纹,并且材料的利用率低于50%。通过对摇臂三维几何模型的建立,提出了等温精密成形工艺方案,结合摇臂的形状特点,设置一定的工艺补充部分。利用有限元数值模拟软件DEFORM-3D,分析预锻件对终成形效果的影响,研究了优化后的预锻件终成形过程局部速度场及可能产生的缺陷。通过数值分析和实验,得出合理的预锻件,使成形中出现的充不满、金属折叠等问题得到解决。锻件本体流线分布合理,内部组织均匀,没有出现裂纹缺陷,并能够预测裂纹产生的趋势,材料利用率可提高到95%。     

局部加载约束分流冷锻直齿轮工艺研究

针对直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,提出了基于局部加载-约束分流冷锻圆柱直齿轮新工艺。在浮动凹模基础上,利用有限元软件对新工艺进行数值模拟。对工艺成形过程中速度场、成形载荷等规律进行了分析,并对比分析了多种成形工艺。结果表明:局部加载-约束分流终锻成形工艺可以较好地成形大模数圆柱直齿轮,能避免齿轮成形时产生的折叠缺陷,同时可以显著地降低成形载荷,为此类齿轮冷锻工艺的应用与生产实践提供了理论依据。     

利用局部加载法冷精锻圆柱直齿轮

冷精锻圆柱直齿轮具有齿腔充填困难、成形力大及模具寿命低等技术难题。对此,提出了传统封闭式冷锻-局部加载终锻二步锻造工艺。利用数值模拟方法分析了局部加载终锻的变形过程、等效应变和成形载荷,并与封闭式冷锻成形圆柱直齿轮进行了对比,结果表明：利用局部锻造工艺作为终锻,不但齿腔充填良好,而且能极大地降低成形力和单位压强;局部加载成形的齿轮齿形部分变形大、组织好。     

20CrMnTi钢晶粒压扭变形的均匀化

通过压扭(HPT)工艺累积应变制备块体超细晶材料。以高径比、温度、扭转角速度、挤压速度、摩擦因子为工艺参数,等效应力、等效应变、等效应变速率为质量目标,设计正交实验,对20CrMnTi晶粒细化进行压扭成形有限元模拟。通过灰色关联度计算,得到多目标优化的成形工艺参数组合。物理实验证明,优化后晶粒细化均匀程度得到明显提高。