偏心套转速对螺旋锥齿轮摆辗成形的影响

摆辗成形过程中不同的上模运动轨迹对螺旋锥齿轮的摆辗成形有重要的影响,而上模的运动轨迹由内外偏心套的转速决定。单辊摆辗过程中,偏心套转速的改变会引起玫瑰线和螺旋线运动周期和轨迹形状的改变。以材料为20CrMnTiH钢的螺旋锥齿轮为研究对象,通过UG建立了三维有限元模型,并利用Deform-3D详细研究了当偏心套转速不同时,轨迹运动周期和轨迹形状的变化对摆辗成形螺旋锥齿轮成形力能参数、变形均匀性、齿根损伤因子和接触面积的影响规律。结果表明:不同的偏心套转速对玫瑰线和螺旋线摆辗成形螺旋锥齿轮的影响规律具有相似性,螺旋锥齿轮在玫瑰线和螺旋线轨迹摆辗成形过程中取周期T=3 s、转速比|n_1/n_2|=6/7较为合适。     

双辊摆辗螺旋锥齿轮成形工艺参数优化

双辊摆辗螺旋锥齿轮时,工艺参数对螺旋锥齿轮的成形效果有重要影响。通过正交实验的方法,对双辊摆辗螺旋锥齿轮的工艺方案进行选择,运用DEFORM-3D有限元分析软件,对所选择的正交实验方案进行模拟仿真,提取仿真分析数据,并对其进行极差分析,得到最优工艺参数组合为A3B2C1D2E3,即摆辗件初始温度为950℃,下模进给速度为2 mm·s~(-1),摩擦系数为0. 2,双辊公转速度为75 r·min~(-1),坯料厚度为31. 22 mm。对该工艺方案进行模拟与实验,所得实验结果与模拟优化所得结果一致,表明该工艺方案对3个实验指标有明显的提升,其中摆辗件与凹模接触面积提高了约43. 9%,最大成形载荷由1827 kN减少至1358 kN,平均晶粒尺寸由58. 2μm减少至33. 3μm。     

双辊摆辗大直径薄圆盘数值模拟分析及优化

为了研究大直径薄圆盘双辊摆辗成形工艺,通过UG设计了闭式模具和浮动式模具两种不同的模型。以直径Φ505 mm、厚度5. 5 mm的圆盘为研究对象,利用Deform-3D数值模拟分析软件,对两种模具结构摆辗成形大直径圆盘件进行了分析,确定了闭式模具结构为较优方案。通过在闭式模具结构上进行正交试验,对摆辗成形工艺参数进行优化。结果表明,坯料初始温度、轧辊转速、下模进给速度以及工件和下模之间的摩擦系数对双辊摆辗成形大直径薄圆盘有着重要的影响。当坯料初始温度为950℃、轧辊转速为75 r·min~(-1)、下模进给速度为1 mm·s~(-1)、摩擦系数为0. 5时,圆盘成形质量较好。通过实际试验验证,获得了质量良好的工件。