超越离合器齿轮冷挤压工艺的仿真分析与研究_束昊 (1).pdf

专题报道

Features

超越离合器齿轮冷挤压工艺的

仿真分析与研究

文/束昊·徐州重型机械有限公司

周燕妮·中国矿业大学徐海学院

压成形是一种无屑成形的先进制造技术之所以要把齿轮的内型腔和齿轮同时挤压成形，因此超

挤一，它具有优质、高效、低耗的特点。型越离合器齿轮冷挤工艺属复合挤压，金属在压力作用

腔内曲面为阿基米德螺线型花瓣的超越离下呈双向流动。正挤部分金属流动容易，特别是中心

合器齿轮，是工程机械上一种常用零件，在实际生产部分金属流动速度远大于直齿齿顶部分，因此易将直

中需求量很大，但壁厚不均匀，机械切削加工难度很齿齿顶部分拉裂。而正因为中心部分金属向下流动速

大，有采用机加工与焊接相结合的工艺方法，这样不度过大，又造成了上型腔底部严重缺料，因此上型腔

但费时费料，加工成本高，且强度低、整体精度差，底部处也易产生裂纹。为了减少金属向下的流量，尤

满足不了日益提高的综合性能的要求，而采用挤压成其减少零件心部过大的向下流量，考虑采用空心的坯

形工艺能较好的解决此问题。料，从而避免直齿齿顶部、上型腔底部两处因缺料而

超越离合器齿轮(图1)的挤压成形符合复杂杯产生的裂纹。

一杆复合挤压成形的工艺特征，根据金属的流动试验，超越离合器齿轮挤压件设计

型腔内曲面为阿基米德螺线形花瓣的超越离合器齿轮在参照超越离合器齿轮零件图的前提下，为了改

挤压的金属流动属于杯一杆复合挤压中的过渡方式，

其流动规律复杂，零件挤压工艺方案的理论分析结果

与实际的流动方式存在差异，容易导致设计失败。而φ31.5

采用3D锻造模拟分析软件Qform进行数值模拟能在86

一定程度上模拟出金属的流动规律，为设计正确的试φ1454

.2

8

验工艺方案提供更有力的理论依据。

φ21

φ24.5

零件挤压成形的工艺设计φ28.5

挤压零件的工艺性分析

7

2

超越离合器齿轮是属于复杂杯杆形零件，上型腔°

内曲面为阿基米德螺线形花瓣，壁厚不均匀，容易引R

1

2

.7

起金属的流动不均匀，使挤压件的形状畸变，而且超

越离合器齿轮中间部分是节圆直径为24.5mm的圆柱

齿轮，根据零件图要求保证齿轮的上型腔和齿轮同