一家专注流体压力成形技术
【作 者】骆静;张婧;桓思颖;余浩蚺
双联齿轮是汽车、 飞机、 船舶等工业生产中常见的典型零件[1-2], 其常见结构为直齿-直齿双联结构和直齿-斜齿双联结构。 目前, 在我国该类零件的主要加工方式有两种: (1) 将大、 小齿轮分别加工, 然后用电子束焊接为一体, 该工艺耗时长、 成本高; (2) 采用模锻工艺生产齿轮坯, 再利用机加工加工齿形, 该工艺的生产效率和材料利用率均不
高[3]。 例如, 某厂的双联直齿生产工艺为: 小齿轮插齿、 大齿轮滚齿、 热处理、 小齿轮珩齿、 大齿轮磨齿 (或珩齿)[4], 该工艺对于精度测量和热处理问题的解决具有一定难度。 由于精密锻造是一种近净成形或净成形技术, 成形的工件质量很高, 因此,小尺寸双联齿轮的精锻技术越发重要[5]。 许树勤等[6-7]提出了双联齿轮半精锻工艺, 即在小端齿轮部位精密模锻出齿面仅带精插加工余量的齿形, 而在其他部位仍采用常规模锻工艺。
双联齿轮属于凸缘类齿形零件, 根据其自身特点, 本文提出了多种成形方案, 并在此基础上建立了有限元模型。 通过有限元模拟分析, 确定了坯料在成形过程中的材料流动规律, 分析了易产生的缺陷的位置和原因, 最终确定了工艺方案, 并进行了工艺验证, 取得了较好的效果, 为该零件的最终生产提供了技术支持和参考[8-9]。
【结论】
(1) 分析了零件的结构特点和技术要求, 以此为依据提出了 4 种不同的成形工艺方案, 并分别进行了三维建模和有限元数值模型的建立。
(2) 经过模拟分析, 从成形载荷、 坯料准备、工序简化程度等角度进行综合对比与评估, 确定方案 4 为最佳方案。
(3) 根据已确定的方案 4, 完善了该工艺方案,并在此基础上设计了两副模具的结构简图。
(4) 根据设计的模具结构简图, 制作了试验装置并进行了挤压成形验证, 取得了良好的试验效果,为该类零件的研究和生产提供了一定的技术参考。
以下是正文：
