某同步器齿环热精锻成形工艺方案设计

提出同步器齿环两种不同的热精锻成形工艺方案,借助有限元分析软件Deform-3D,模拟了两种工艺方案下齿环的热精锻成形过程,分析比较了两种方案中的金属流动规律和应变分布规律。模拟结果显示:工艺方案1的成形末期,在定位键与侧壁结合处变形较剧烈,该处存在两个方向的金属汇流,从而导致该处产生折叠缺陷;采用方案2,定位键最后充填,充填方式为金属的径向和轴向复合流动,定位键与侧壁的结合处不存在两个方向上的金属汇流,因此不会产生折叠缺陷。工艺试验表明,采用方案1成形的齿环在定位键与侧壁的结合处有明显的折叠缺陷,采用方案2成形的齿环充填饱满、未见折叠缺陷。数值模拟结果与工艺试验结果相吻合,数值模拟可以为实际生产提供指导。     

间隔衬套温精锻成形工艺方案设计

某款间隔衬套下端因其具有8个异形齿爪而在加工过程中较难成形,针对该问题设计了两种成形工艺方案,并借助有限元分析软件模拟两种方案下间隔衬套的成形过程及齿爪处的金属流动情况,量化比较了两种方案中齿爪的充填效果。模拟结果表明:初步成形工艺方案中,齿爪的充填以轴向挤入为主,其金属流动较差、充填效果不饱满,齿爪外侧充填较内侧的差,外侧最大不饱满高度约为1.5 mm,内侧最大不饱满高度约为1.0 mm,达不到后续机加工的要求;改进工艺方案中,齿爪的充填方式为金属轴向挤入和周向流动的复合充填,外侧最大不饱满高度降至0.4 mm,改善效果明显。应用改进工艺方案进行工艺实验,其试制产品和模拟结果具有较好的一致性,锻件可以满足后续机加工的设计要求。     

直齿圆柱齿轮精锻成形工艺及三维有限元模拟

本文在齿轮分流锻造法的基础上 ,提出了闭式模锻———向内分流法两步成形的直齿圆柱齿轮的精锻工艺方案。采用三维刚塑性有限元法模拟了此工艺的成形过程 ,并且和传统的闭式模锻工艺进行了比较分析。从模拟结果可以看出 ,两步成形工艺不仅工作载荷低 ,而且齿形充填良好 ,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案。     

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.     

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.     

带肋板齿轮坯热精锻成形工艺方案设计

提出带肋板齿轮坯开式模锻和闭式模锻两种热精锻成形工艺方案,借助有限元分析软件模拟了两种工艺方案下齿轮坯的成形过程,分析比较了两种方案中的金属流动规律。仿真结果显示:采用开式模锻,肋板充填不饱满,成形载荷大;采用闭式模锻,零件成形质量较高,成形载荷较小。导致开式模锻成形载荷大并且肋板充填不饱满的原因为:成形中后期充填肋板的金属流动阻力增加,金属径向流动加剧并形成较大飞边,随着上模下压,飞边变形消耗滑块能量,并增加了与模具的接触面积,导致成形力急剧增加而模具型腔充填不饱满。工艺实验表明,其结果与数值模拟相吻合。     

基于浮动凹模和约束分流的直齿轮精锻试验与数值模拟

针对直齿圆柱齿轮精锻中存在成形不足和变形力过大的问题,基于约束分流原理,以某减速直齿圆柱齿轮(模数2.5,齿数18,齿厚16mm)为例,采用工业纯铅试样,对其精锻成形工艺进行了试验,分析了小芯棒约束分流下坯料孔径对成形过程的影响,提出了一种结合浮动凹模结构的改进方案,保证金属充填性且降低工作载荷,并进行了试验验证;以此方案为基础,应用DEFORM-3D软件对45钢试样的精锻成形过程进行了数值模拟,获得了良好的齿形。     

重卡用直齿圆柱齿轮冷挤压工艺方案设计

针对重卡用直齿圆柱齿轮采用冷挤压工艺成形外齿-内花键所存在的成形质量差和成形载荷高的问题,设计了3种冷挤压成形的工艺方案,分别为两步成形、分时成形和同时成形,运用有限元分析软件对3种成形工艺方案进行模拟仿真,并以成形质量和成形载荷作为分析比较的评判依据。模拟结果表明:直齿圆柱齿轮可以通过一步冷挤压成形外齿与内花键;采用同时成形工艺方案增加了背压力,提高了外齿与内花键的径向充填能力,从而改善了外齿齿顶塌角和内花键外扩的缺陷;采用同时成形工艺方案,减小了后续机械加工余量,并且提高了生产效率和材料利用率。因此,同时成形工艺方案适合直齿圆柱齿轮外齿-内花键的冷挤压成形。     

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。     

转向齿扇多向精密成形工艺

为了降低转向齿扇成形载荷、提高成形模具寿命,通过对转向齿扇的结构特点和工艺性分析,结合多向成形金属流动特点,提出了转向齿扇多向精密成形工艺方案。采用有限元模拟软件DEFORM-3D,对转向齿扇多向精密成形过程进行了数值模拟,对其成形过程中的金属流动规律进行了分析并预测成形载荷。结果表明,成形过程中齿扇充填均匀,角隅充填饱满,多向精密成形工艺最大成形载荷比单向闭塞挤压成形载荷降低了29%,成形时间缩短了53%,有利于提高模具的使用寿命。对多向精密成形工艺进行了成形试验,试验成形出的转向齿扇充填饱满,成形载荷与预测载荷基本一致。试验结果表明了该工艺的可行性和实用性。     

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。     

直齿圆柱齿轮冷挤压可控运动凹模成形工艺

为降低直齿圆柱齿轮冷挤压成形载荷和改善齿形角隅部分充填性,在分析直齿圆柱齿轮成形过程中金属流动特性基础上,提出了采用可控运动凹模的成形工艺。利用Deform-3D软件对此成形工艺过程中的金属流动规律、成形载荷、成形缺陷进行了数值模拟分析,并对该工艺进行了优化。分析结果表明,当凹模速度为冲头速度的1/2时,成形过程中齿形充填均匀、齿形角隅部分充填饱满,成形载荷最小,较传统单向挤压成形载荷降低了约20%。对优化后的成形工艺进行了成形试验研究,试验成形齿轮齿形饱满,无塌角缺陷,试验结果与模拟结果基本吻合。     

弧齿锥齿轮精锻成形工艺分析

在弧齿锥齿轮冷精整工艺过程中,热锻模具齿形的优化对于改善冷精整过程中齿面金属流动特性,解决齿顶尖部填充不满,以及啮合传动噪声的现象具有显著效果。选用农机变速箱齿轮,基于该齿轮功率大、强度高、工作环境为低速大负荷等特点,对齿轮模型进行精确建模,并进行TCA分析,通过导入齿面点的方式得到模腔模型。采用控制变量和数值模拟相结合的方法,改变刀盘直径将齿面修鼓。运用有限元软件DEFORM-3D,对成形过程进行模拟,对比观察两种齿面的速度矢量,解释了修形对改善金属流动方向的合理性。通过开模试验,进一步证实了该修形方法对于改善弧齿锥齿轮齿顶尖部填充不满,解决生产中存在的折叠、裂纹等缺陷具有显著优势。     

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。     

太阳轮内外齿冷挤压成形工艺方案研究

太阳轮是行星齿轮传动机构中重要的零件,针对太阳轮的结构特点提出了一次成形和分步成形的两种冷挤压成形外齿和内花键的工艺方案。运用Deform-3D塑性有限元分析软件对这两种方案的成形过程进行数值模拟,并对其成形过程和成形质量进行了分析比较。数值模拟和工艺试验表明:太阳轮可以通过分步冷挤压成形的工艺方法成形出质量合格的内花键和外齿;分步成形的工艺方法能够简化凸模结构和提高模具使用寿命,同时可以避免一次成形工艺方法中由于金属堆积等因素造成的质量缺陷;分步成形工艺方法中增加了精整外齿工艺,在保证内花键成形质量的同时提高了外齿的成形质量。     

积极摩擦下直齿轮精锻工艺与实验研究

针对直齿轮精锻成形工艺中存在的两个主要问题:齿形充填困难和成形载荷过大,基于积极摩擦作用基本思想,采用物理模拟和数值模拟相结合的方式,分别对实心坯料和空心坯料下直齿轮精锻成形过程进行了实验研究。结果表明,积极摩擦作用对实心坯料直齿轮精锻成形影响较大,与传统闭式模锻相比,不仅有利于降低直齿轮精锻成形的成形力,还能得到良好的充填效果;而对空心坯料直齿轮精锻成形影响较小,无论有无积极摩擦,齿轮充填效果均较好,成形力改变幅度仅为2.35%。     

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。     

摩托车启动主动齿轮的精密成形

通过合理分配变形程度、控制金属流动，设计出精密成形工艺的合理中间预制坯，并采用温锻制坯与冷挤压相结合的复合成形工艺，成功地进行了启动主动齿轮精锻件的生产。精锻件不仅表面光洁、尺寸精度高、外表面的后续加工余量小，而且冷挤压成形的锯齿状内齿无需后续加工就可以装配使用。因此，精密成形具有显著的节能、节材效果，经济效益十分显著。     

直齿圆柱齿轮冷精锻成形的实验研究

研究了直齿圆柱齿轮冷精锻成形过程中载荷与齿形参数的关系,结果表明,直齿圆柱齿轮冷精锻成形的效果与齿形参数、模具结构和润滑条件等有密切关系,为其冷锻成形工艺和模具结构设计提供了可靠的参考依据.     

哈克抽芯铆钉铆套冷精锻成形工艺

针对哈克抽芯铆钉铆套成形过程中头部出现的填充不饱满、折叠、飞边等缺陷,在金属流动行为方面分析了缺陷形成的原因。在此基础上初步设计了两种冷精锻成形工艺并优化了模具结构,在工位3模具结构中铆套顶部外圆角处、杆部与头部连接处分别预留一个直径为Ф0. 2 mm的排气孔,目的是解决制件填充不满问题,并分别建立有限元模型,利用DEFORM-3D进行数值模拟。对比两种工艺成形过程的等效应力、等效应变、成形载荷和金属流向,仿真结果表明:工艺2成形终段的等效应力、应变值比工艺1分别高出15%和34. 6%,且金属流动混乱,从而得出工艺1更加合理的结论。并通过JBF-19B-4S螺栓冷镦机进行试模,得到了无缺陷、填充饱满的制件,实验结果与数值模拟结果保持一致。