冲孔连皮对伞齿轮冷闭塞锻造成形影响研究.pdf

模 具 技 术 2011．No．6 9 文章编号 ：1001—4934(2011)06—0009—04 冲孔连皮对伞齿轮冷闭塞锻造成形的影响研究 周结魁 ，薛克敏 ，徐迎强，李 萍，钱陈豪 (合肥工业大学 材料科学与工程学院，安徽 合肥 230009) 摘 要 ：采用冷闭塞锻造技术生产伞齿轮具有节材、高效、低成本的特点，而且能得到 机械性能好的高精度齿轮 。利用Deform有限元分析软件对伞齿轮冷闭塞锻造成形 过程进行 了数值模拟 ，研究了锻件上的冲孔连皮对其成形过程的影响。基于正交试验 设计 ，以降低 凸模成形载荷为 目标对冲孔连皮结构进行 了优化 ，得到一组合理的冲孔 连皮结构参数 ，为伞齿轮的闭塞锻造工艺及模具设计提供 了依据。 关键词 ：冲孔连皮；伞齿轮 ；冷闭塞锻造；数值模拟；正交试验 中图分类号：TG316．5 文献标识码：A Researchontheeffectofpunchingwadonbevelgears’cold closed—dieforging ZHOUJie—kui，XUEKe-min，XUYing-qiang，LIPing。QIANChen—hao Abstract：Producingbevelgearswith coldclosed—dieforginghasthecharacteristicsofmaterial_ saving，efficientand low．cost，besides，the bevelgearsproduced in thisway hasgood mechanicalpropertiesandhighprecision．Thecoldclosed-dieforgingprocessofbevelgears wasnumericallysimulatedwiththeFEA softwareDeform ，andtheeffectsofpunchingwad on theprocesswerestudied．Basedontheorthogonalexperimentdesign，thepunchingwad structurewasoptimized in ordertoreduce formingforce，andagroup ofreasonablepunc— hingwad structure parameterswereobtained，which providesabasisforcold closed—die forgingprocessanddiedesign ofbevelgears． Keywords：punching wad；bevelgears； cold closed—die forging； numericalsimulation； orthogonalexperiment 0 引言 量不易保证，而且零件强度也不高。随着汽车 工业 的迅速发展 ，冷 闭塞锻造技术越来越多地 应用于伞齿轮的生产。除了具有较高的精度 以 伞齿轮是汽车传动装置 中的一个重要零 件。传统的加工方法是采用模锻制坯再切削加 外，更重要的是能保证流线的连续分布，大大提 高了伞齿轮的机械性能，同时减少原材料的消 工[¨，伞齿轮齿形的切削加工 ，需采用专用的切 齿机床 。该生产工艺较复杂 ，材料利用率很低 ， 耗及机械加工工时、提高生产率、降低产品成 切削加工工时长，成本较高、效率较低 ，不仅质 本 。 收稿 日期 ：2011—05—06 作者简介：周结魁 (1986～)，男 ，硕士研究生 。 10 DieandM ouldTechnologyNo．62011 本文采用 Deform软件