提高齒輪軸熱鍛成形充填性的工藝措施研究.pdf

1、齒輪軸是通用機械特別是工程機械傳動中的重要零件之一，具有傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊和使用壽命長等一系列優(yōu)點。當(dāng)前的齒輪軸的生產(chǎn)方式已逐步由精密成形工藝取代切削加工，并取得了良好的效果。而應(yīng)用三維有限元數(shù)值模擬技術(shù)研究齒輪軸的精鍛成形，可以獲得變形全過程的材料塑性變形行為、流動規(guī)律、溫度變化、幾何尺寸變化及成形件幾何質(zhì)量和缺陷、模具載荷等，為工藝參數(shù)的選擇和模具設(shè)計乃至在生產(chǎn)中應(yīng)用此項工藝提供詳盡的技術(shù)資料和理論指導(dǎo)并且可以縮短模具設(shè)計制造周期

2、來提高模具可靠性。
　　 本文在前期項目研究的基礎(chǔ)上，分析了齒輪軸熱鍛成形過程中提高充填性的各種措施并進行了相應(yīng)的實驗驗證研究工作。使用CAD軟件建立鍛件及模具的三維模型，使用有限元數(shù)值模擬軟件Deform-3d對齒輪軸熱鍛成形工藝進行模擬分析。根據(jù)對影響充填性的主要因素分析總結(jié)，進行了相應(yīng)的工藝改進。設(shè)計了三組不同的預(yù)成形形狀的改進方案，對不同預(yù)成形形狀下的齒輪軸熱鍛成形進行模擬分析，根據(jù)模擬結(jié)果所顯示的成形狀況找到了合適的預(yù)

3、成形形狀。
　　 繼續(xù)發(fā)掘分流法的優(yōu)勢，對模具結(jié)構(gòu)進行了改進，本文采用或凹模浮動的模具結(jié)構(gòu)來進行齒輪軸熱鍛成形模擬，分析凸模切角的模具結(jié)構(gòu)、浮動速度對齒形填充情況、成形力狀況的影響，力求來在保證整體填充的同時來改善齒輪軸齒形上下端面的填充，從而給出滿足齒輪軸熱鍛成形要求的模具結(jié)構(gòu)。為改善材料流動，促使齒形部分材料均勻流動，本文還運用局部降溫控制的原理來進行相應(yīng)的數(shù)值模擬。給出了在合適的預(yù)成形形狀下的降溫位置及降溫范圍。