齒輪軸溫鍛局部成形工藝研究.pdf

1、齒輪軸作為機械傳動系統(tǒng)中的典型零件，對表面質(zhì)量、尺寸精度和機械性能都有很高的要求。傳統(tǒng)的加工方法采用棒料直接切削加工，或者通過先鍛造制坯再切削加工，存在著材料利用率低、機械性能低、工序繁雜等諸多問題。因此，研究齒輪軸的一次精密塑性成形具有重要的實際應(yīng)用價值。
　　通過對細長軸類件和齒輪類件的精密塑性成形工藝進行研究，提出了將局部鐓粗、徑向擠壓、閉式模鍛三個成形工步在一套模具內(nèi)一次完成的齒輪軸局部成形工藝，實現(xiàn)了齒輪軸的一次成形。該

2、工藝有效地防止了鐓粗過程中的塑性失穩(wěn)和擠壓成形時的齒面裂紋，通過設(shè)置合理的分流孔避免了齒形的充填缺陷，有效地降低了成形終了時的成形力。同時，通過研究發(fā)現(xiàn)等速雙向加載方式下齒輪軸局部成形工藝，可以有效地降低成形力，提高金屬流動的均勻性，更有利于提高齒輪軸的成形質(zhì)量。
　　以齒輪泵中的從動齒輪軸作為研究對象，根據(jù)從動齒輪軸零件的特點，設(shè)計了齒輪軸零件一次成形的鍛件圖，并設(shè)計了四種溫鍛成形方案，運用DEFORM軟件分別對四種成形方案進行

3、了數(shù)值模擬，通過對模擬結(jié)果分析確定了最優(yōu)成形方案——雙向加載分流耦合的齒輪軸局部成形方案。基于此，研究了分流孔形狀、齒形模數(shù)和坯料直徑等工藝變量對齒輪軸局部成形性能的影響；分析了坯料溫度、壓頭加載速度和摩擦系數(shù)等工藝參數(shù)對最優(yōu)成形方案的影響。研究表明，40Cr齒輪軸溫鍛時最佳的工藝參數(shù)組合為：坯料溫度750℃、壓頭加載速度40mm/s和摩擦系數(shù)0.2。
　　選用純鉛為試驗材料，對模數(shù)m=4mm，齒數(shù)z=11和模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z