圆柱斜齿轮精密成形数值模拟与试验研究

基于浮动凹模的思想对圆柱斜齿轮的成形及脱模进行了计算机仿真和石蜡试验研究,分析了成形过程的变形特点及脱模后斜齿轮齿形的应变情况,验证了方案的可行性。结果表明：对圆柱斜齿轮采用浮动凹模成形及脱模的工艺方案,可以获得符合精度要求的锻件。     

圆柱斜齿轮锻造成形技术

介绍了圆柱斜齿轮塑性成形的2种方法,滚轧成形与浮动凹模成形。针对2种成形工艺,分别以不同型号的圆柱斜齿轮为对象进行了数值模拟与试验研究,探索了齿轮在不同工艺下,金属流动规律、成形缺陷及成形力等。结果表明：圆柱斜齿轮采用滚轧成形可有效避免脱模困难,且整个过程属于局部加栽,对设备要求简单。浮动凹模成形可有效降低成形载荷,较传统工艺载荷下降近30个百分点,脱模时,锻件齿形在模腔内沿螺旋方向做刚性平移运动,一定程度上保证了锻件的精度。     

直齿轮冲挤——镦挤成形过程数值模拟分析

针对直齿轮精锻成形工艺存在齿形充填困难和成形载荷大的两个问题,本文采用三维有限元分析软件DEFORM-3D对浮动凹模形式下,直齿轮冲挤—镦挤成形过程进行了数值模拟。通过分析金属材料内部的应力场、应变场的分布,挤压载荷和温度的变化,以及工艺参数对成形过程的影响,认为采用浮动凹模结构不仅有利于齿腔角部金属的充满,还可以极大地降低金属在成形终了阶段的变形力,从而为直齿轮精锻成形工艺的实用化提供了理论指导。     

空心圆柱斜齿轮正挤压数值模拟研究

针对空心圆柱斜齿轮的几何特点,利用有限元软件Deform-3D对其闭式模锻工艺和空心坯料正挤压工艺进行模拟分析;利用有限元软件模拟在不同凹模入模角下的正挤压成形过程。结果表明:采用正挤压工艺比闭式模锻更合理;当凹模入模角为80°左右时,可得到几何形状满意的齿轮锻件,成形效果最好,适合空心斜齿轮的正挤压。该研究结果对空心圆柱斜齿轮精锻成形工艺的应用有一定的参考价值。     

内斜齿轮冷挤压成形工艺方案

首先对内斜齿轮的几何特点进行分析,并针对内斜齿轮在冷挤压成形时存在的成形力过大、成形质量差、挤压件脱模困难等技术难点,提出了采用浮动凸模的工艺方案。利用有限元软件DEFORM-3D,对空心坯料冷挤压工艺进行数值模拟分析,分别研究了坯料内孔直径、入模半角和定径带长度对挤压成形载荷和性能的影响。研究结果表明:当坯料内孔直径尺寸为Φ72. 5 mm、入模半角选取45°、定径带长度为20 mm时,内斜齿轮齿形充填均匀,齿形饱满,成形载荷也相对较小。采用浮动凸模的工艺进行内斜齿轮冷挤压成形工艺试验,证明了该工艺方案的可行性和数值模拟结果的正确性。     

带运动可控式凹模的直齿轮精锻成形研究

为了改善直齿圆柱齿轮冷精锻成形时齿形上下角部充填情况,本文在对精锻成形阻力分析的基础上,提出了一种新的齿形凹模运动可控的直齿圆柱齿形精锻成形装置,通过弹性元件和定位销实现了精锻成形过程中齿形凹模不动、齿形凹模随冲头一起运动、齿形凹模先不动而后再运动以及齿形凹模先运动而后不动等多种运动方式。有限元模拟和实验研究表明:通过控制齿形凹模的运动方式,形成齿形凹模对成形角部充填的积极摩擦,有利于促进齿腔角部充填。     

大模数圆柱直齿轮正挤压数值模拟与实验研究

根据某型圆柱直齿轮的结构特点,提出了正挤压成形工艺。基于数值模拟研究了凹模入模角和坯料直径对成形性的影响。结果表明:当凹模入模角取45°时,凹模型腔充填最好,能获得完美的齿形。采用优化后的工艺参数对圆柱直齿轮进行了冷挤压成形试验。结果表明,冷挤压成形工艺方案适合空心直齿轮的成形。     

浮动凹模热精密成形圆柱斜齿轮微观组织演化规律的研究

利用有限元软件Deform建立了圆柱斜齿轮浮动凹模热成形-传热-微观组织耦合有限元模型,模拟了浮动凹模工艺中不同凸、凹模速度下齿轮热成形过程,研究了不同浮动凹模速度和凸模压下速度对斜齿轮微观组织演化的影响规律。结果表明,在相同运动模式下,随着上凸模下压速度增大,成形齿轮发生动态再结晶的区域和晶粒细化区域逐渐由齿根向齿面扩展,并随着上凸模下压速度增大,动态再结晶体积分数平均值越大,平均晶粒尺寸越小。     

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。     

直齿圆柱齿轮浮动凹模冷闭式镦挤成形数值模拟分析

结合齿轮浮动凹模锻造和分流锻造技术,提出了一模两击式直齿轮冷闭式镦挤新技术,即先进行环形坯料带活动芯轴的镦挤预锻,后进行无芯轴空心分流终锻的两步成形工艺.并通过DEFORM-3D数值模拟分析和比较,验证了该技术能解决成形力过大和齿形充不满等缺陷,是适用于直齿圆柱齿轮精锻的有效工艺方案.     

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。     

圆柱斜齿轮成形及脱模工艺研究

针对斜齿轮的特点,提出了旋转挤压成形和旋转脱模的工艺方案,并对该工艺方案速度参数进行了精确的计算。利用有限元软件模拟分析了斜齿轮的挤压及脱模过程的等效应变、成形载荷等。结果表明：对圆柱斜齿轮采用旋转成形及脱模的工艺方案,一定程度上可以满足零件的精度要求。     

带筋内套管成形工艺与模具设计

介绍了4条筋成形模的典型结构,阐述了模具的工作过程,并对凹模及凸模结构的工艺优缺点进行比较,介绍了合模芯的作用及卸件结构的操作流程,可为同类零件设计提供参考。     

模内自驱动跳步冲孔模设计

针对高精度多排孔冲压件,设计了一种新型模内自驱动跳步冲孔模,该模具结构包含:上模的楔块,下模凹模板的驱动机构、同步机构及防翘机构,上模和下模的浮动滚轮机构。设计及优化了板材周边斜齿结构,分析了多排孔分布规律,提出了跳步冲孔的工艺方案。结果表明:上模楔块推动驱动机构的滑块,滑块内的齿形推杆推动事先冲好的板材周边斜齿,在同步机构、防翘机构和浮动滚轮机构共同作用下,实现了等间距跳步冲孔;斜齿的齿顶角和齿根角的优化值均为60°;上、下模的浮动滚轮机构迫使板材在上滚轮和下滚轮之间滚动,将滑动摩擦变为滚动摩擦,极大地减少了零件表面的划痕缺陷。     

美的电扇前罩注射模设计

通过用注塑模CAE软件MOLDFLOW对塑件进行模流分析,选择聚丙烯的成型工艺参数,设计了一模一腔的注射模具。按聚丙烯的平均收缩率设计计算模具成型尺寸,设计链传动机构,用旋转脱出的方法解决塑件细纹脱模问题。给出了模具结构装配图,并以开模前和脱模后的模具状态图展示了模具工作过程。模具一次试模成功,运行灵活可靠,塑件精度达到设计要求,外表面光洁,给企业创造了经济效益。     

内球面零件精密冷挤压脱模机构研究与应用

内球面零件精密冷挤成形后,由于球面回弹对模芯产生很大正压力,导致轴向顶出脱模阻力大,顶出时使内球面零件端口发生严重变形,因此,考虑采用旋转顶出方式来消除模芯和滑履球面摩擦力进行脱模,对旋转顶出的脱模方法原理进行了分析,并计算重要参数:螺旋升角,设计出合理旋转顶出脱模机构,最后,通过工艺实验来证明:旋转顶出的脱模方式具有...     

半球形硬质合金制品组合模设计

介绍了半球形硬质合金制品组合模的设计,剖析了组合模的结构及工作原理,突显了组合模具的优越性。结果表明,改进后的模具能基本消除原质量缺陷,模具成本也显著降低,达到了高质、低耗的目的。     

尾砂型料压制成型模具的研究和设计

分析了尾砂型料压制成型模具的总体设计，提出了凹模浮动的双向压制方式．保证尾砂型料的成型质量，采用导板平移振动填料及推送型料脱模，两种动作合二为一．介绍了相应的送料机构、压制机构、脱模机构的设计特点。