基于齿端分流工艺的汽车变速器齿轮挤压成形模拟分析

发布时间：2021-09-05 13:30

　　针对汽车变速器齿轮挤压成形过程中模具载荷过大的弊端,本文采用齿端分流工艺对模具结构进行了改进,在上模与坯料接触的端面设置分流槽,引导多余的金属进入,降低了模具的最大载荷。结果表明,相对于未设置分流槽的模具,使用分流槽模具所成形的齿轮锻件齿尖填充完满,而且模具最大载荷显著降低。 

【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(17)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

汽车变速器齿轮的结构图

齿轮挤压成形模具结构如图2所示。包括外模圈、上模、下模、坯料件以及弹簧。为了进一步降低模具的最大载荷值，模具采用浮动模结构。齿轮的挤压成形过程为：将模具加热到预热温度并在与坯料接触的表面涂抹脱模剂，加热坯料到初始温度，将其放置在模具内部，通过对上模具施加压力，挤压坯料填充模具的空隙部分，外模圈随着挤压过程的进行而上下浮动，减小了模具的最大载荷，待填充完全并冷却到一定温度取出锻件。综合考虑齿轮件的尺寸参数、40Cr钢的材料参数以及齿轮挤压成形的工艺特点，确定的工艺参数为：坯料初始温度800℃，坯料与模具之间的摩擦系数0.2，上模加载速率为12 mm/s，模具为Cr12模具钢，预热温度为200℃，外部空气的温度为25℃，模具与外部空气的换热系数为18.8 k W/（m2·℃），模具与坯料的换热系数为125.9k W/（m2·℃）。2 基于齿端分流工艺的齿轮锻造模拟分析

图5 基于分流槽的齿轮挤压成形模具改进结构图为了进一步对比模具改进结构对坯料填充规律的影响，本文分析了模具改进后齿轮挤压成形的填充情况，获取了如图7所示的模具改进后齿轮挤压成形的填充分布图。从图中可以看出，齿轮锻件整体填充完满，特别是对比于改进前模具所得的齿轮锻件，改进后模具所得的齿轮锻件在齿顶与齿部的两个侧面的交汇处填充完满。可见，增设分流槽有利于提高齿轮锻件的填充率。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分流法的圆柱直齿轮冷精锻成形工艺研究[J]. 王岗超,石文超,薛克敏,李萍,许锋.  模具技术. 2011(01)
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[3]直伞齿轮精锻技术的应用及发展[J]. 邓克,王珍,田福祥.  青岛建筑工程学院学报. 2002(04)

硕士论文
[1]扇形齿轮轴热锻成形的数值模拟研究[D]. 闫冬.山东大学 2012



本文编号：3385436