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.     

直齿圆柱齿轮冷精锻模具齿形设计

对两步成形直齿圆柱齿轮冷精锻工艺模具齿形设计方法进行了研究，分别采用修正模数法和变位法对终锻模具和预锻模具的齿形进行了设计。提出的模具齿形设计方法可靠、易行，不仅可用于冷精锻齿轮模具的齿形设计，对齿轮的热温成形模具齿形设计也同样适用。     

直齿圆柱齿轮冷挤压变过盈量组合凹模设计方法

针对载重汽车用直齿圆柱齿轮冷挤压组合凹模破裂问题,应用有限元分析软件Deform-3D对均匀过盈量组合凹模进行了失效分析,基于均匀过盈量组合凹模失效的原因,提出变过盈量组合凹模的设计方法,通过改变中圈与内圈的接触,得到变过盈量的预紧结构,使预紧状态下模芯的最大切向压应力出现在模芯成形区齿根,以抵消工作状态下出现在该处的最大切向拉应力,改善了模具的应力分布。实际生产过程中模具使用情况良好,无破裂、掉块等情况。研究结果表明,变过盈量组合凹模的设计方法可以避免组合凹模的破裂,此方法为组合凹模的设计提供了较好的依据。     

直齿圆柱齿轮温挤压数值模拟

数值模拟可以有效地节省人力物力，免去大量的物理模拟，在设计阶段即可对不同的设计方案及时进行评价，筛选出最优方案。本文用优化后的凹模结构对直齿圆柱齿轮的温挤压成形进行数值模拟，并对模拟结果进行分析，为现实生产提供理论依据。     

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.     

直齿圆柱齿轮冷精锻新工艺数值模拟研究

提出了一种由空心坯成形直齿圆柱齿轮的新工艺：预锻分流区-分流终锻，用三维有限元数值模拟软件DEFORM-3D^TM进行了数值模拟研究，得到了锻造载荷-行程曲线以及整个成形过程的应力、应变、速度分布等，并与传统的闭式镦挤工艺模拟的结果进行了比较。分析表明．此工艺与传统的闭式镦挤成形方法相比有诸多优点，为该新工艺的工业化应用奠定了理论基础。     

浮动凹模对直齿圆柱齿轮精锻成形影响的研究

通过对直齿圆柱齿轮精锻成形充填阻力的分析,揭示了其上下角部难以充满的原因.改变浮动凹模的运动方式,可以改变变形区应力的分布情况,从而改变上下角部的充填情况.利用DEFORM-3D软件对上述结论进行了验证,证明了浮动凹模对角部充填的有效性.     

基于SolidWorks的直齿圆柱齿轮精锻模设计

结合直齿圆柱齿轮精锻模的设计．介绍了利用SolidWorks软件完成模具设计的基本方法和一般步骤，并对所设计的直齿圆柱齿轮精锻模工作过程和特点进行了分析。     

基于三维有限元模拟的直齿圆柱齿轮精锻新工艺方案设计

通过对中心分流法两步成形直齿圆柱齿轮不同模具形状参数的数值模拟，确定了模具的最佳形状尺寸参数。由数值模拟和试验研究的结果可知,新工艺改善了材料的填充性能，降低了成形载荷，是适用于直齿圆柱齿轮精锻成形的有效工艺方案。     

基于弹性变形行为的冷精整直齿轮尺寸预测

为预测冷精整圆柱直齿轮的尺寸精度,建立直齿轮及冷精整凹模的弹塑性-弹性三维耦合模型。通过有限元法,分别对冷精整过程中模具的弹性扩张行为和齿件出模后的弹性回复行为进行研究,得到了冷精整直齿轮的尺寸偏差分布规律,即在齿形方向,偏移量是沿着基圆到齿顶圆逐渐增大;在齿向方向,偏移量是自下而上逐渐增大。对直齿轮冷精整工艺进行物理实验,实验得到的尺寸偏差量与模拟结果的分布及变化趋势相一致,两者最大相对误差为8.5%。研究结果对冷精整齿轮的精度预测,及后续的模具修形具有参考价值。     

基于数值模拟的齿轮冷精整齿向精度预测

应用Deform-3D软件对载重汽车用直齿圆柱齿轮进行了挤压成形后的冷精整工艺数值模拟分析,得到了不同精整量下齿轮的齿向误差,进一步总结出精整量对齿向误差的影响规律,并预测出最佳精整量.模拟结果显示齿轮齿向误差随着精整量的增加先减小后变大,当精整量为0.15 mm时齿向误差最小为0.026 mm,此时齿向精度为8级.针对模拟结果进行了冷精整工艺试验并对精整件进行了齿向精度检测,检测结果表明精整后可将齿向精度由11级提高到为8级,此结果与模拟得到的预测结果相一致.     

圆柱直齿轮冷精锻模具工装设计

为将圆柱直齿轮冷精锻技术应用于实际生产,提出了齿腔分流工艺,并为该工艺设计了专用模具工装。通过有限元模拟校核了模具关键零件的强度,并采用20CrMnTi坯料进行实验研究,验证该工艺方案及模具结构的合理性。结果表明,齿腔分流工艺能很好地成形出20CrMnTi齿轮锻件;模具结构合理,满足生产强度要求,出模容易。     

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。     

大模数直齿轮温冷锻精整量的优化选择

文章针对大模数直齿圆柱齿轮中空分流冷精整工艺中,冷精整量这一关键工艺参数,采用广义胡克定律计算公式得出精整量的最小值,并建立了直齿圆柱齿轮基于中空分流的正向冷挤压精整工艺的三维弹塑性有限元模型,利用DEFORM-3D软件进行模拟分析,得到了齿面冷精整量与齿轮锻件的相对壁厚同齿面回弹量之间的变化规律;采用实验方法验证了模拟结果的正确性。研究结果对于大模数直齿圆柱齿轮冷精整量的优化选择,具有重要的指导意义与参考价值。     

直齿圆柱齿轮挤压工艺实验

论述了温挤压成形时存在模具磨损与挤出齿轮件头部凸的问题,分析了其产生的原因与造成的后果.为了节约成本与生产顺利进行,采用冷挤压工艺方案进行工艺实验.实验研究了齿轮相关参数﹑挤压力估算﹑工艺过程与模具结构优化,成功地挤出直齿圆柱齿轮零件,经过分析比较,冷挤压挤出的齿轮零件表面质量比温挤压的好,而且没有发现模具磨损现象.实验表明,冷挤压工艺方案是可行的,且能提高模具寿命﹑改善齿轮件的表面质量和节约成本.     

直齿圆柱齿轮开放成形数值模拟

为了降低齿轮精密成形力,在对闭式镦挤成形齿轮分析的基础上,提出了直齿圆柱齿轮开放成形新方法,即开放式温镦挤-冷推挤复合成形工艺。用三维刚塑性有限元对闭式镦挤和开放成形两种直齿圆柱齿轮成形方法进行了数值模拟分析。结果表明,开放成形与闭式成形相比,可明显降低成形力,改善模具受力条件,提高成形工件的质量。并根据模拟所得载荷-行程曲线,计算出开放镦挤齿形变位系数为0.2时,成形力所作功最小,为“开放镦挤”齿轮凹模的设计提供了依据。     

齿轮精密成形精整毛坯设计

根据被整形工件的大小,提出优化的冷整形量,据此来确定冷整形前坯料的大小和温热成形时模具的参数。