车辆自动螺旋齿轮原形成形技术模仿和改良

来源：塑胶五金网发布时间：2014-11-06 15:41:32点击率：

　　1工艺流程与工艺分析主动螺旋齿轮坯成形后要求。热挤压工艺流程为：锯切下料;热挤压一次成形。

　　2CAE软件的选择正反挤压模具一次性成形工艺较为复杂，必须综合考虑材料性能、加热温度、摩擦条件和模具设计等诸多因素的影响。对此，本课题选用DEFORM-2D软件来模拟成形。DEFORM-2D强大的模拟引擎能够分析金属成形过程，可以预测工件与模具中的金属流动、温度场、应力场、应变场和微观组织的空间分布以及随时间的变化情况。以此能够保证金属成形过程中的模拟精度，使得分析模型及模拟环境和实际生产环境高度一致。DEFORM-2D的这些特点正好和主动轴精制毛坯成形特点要求相符合。

　　3数值模拟数值模拟的过程如下：a.该问题有2个边界条件。轴对称边界条件，即满足Y=0的节点，沿Y方向的位移被约束;金属的流动，可以以位移的条件或者步进数目的条件进行约束。

　　b.建模及网格划分。该问题是对称问题，采用平面建模即可，工件网格的数目划分选用20004000，流动较大的地方网格设置较小，以更有利于接近实际成型过程。

　　c.接触定义。在做温度场时，润滑条件选择油润滑，摩擦系数为0.3.

　　d.工况及作业。设定动模挤压速度为20mm/s，每步进给0.63mm，分200步完成。

　　e.建立模拟模型。

　　f.模拟过程所需时间7s.

　　4成形规律模拟成形除了模具外形外，还受温度、摩擦等因素的影响，如果直接研究在这些影响因素耦合作用下的规律，会很复杂，反而使研究没有明确的方向，终得不到成形规律。因此单独对各个因素进行成形规律的研究，再根据模拟结果确定一组参数值。然后进行成形工艺方案的设计与模拟，终找到优化的设计方案。

　　4.1温度温度是热加工中的一个重要因素，它不仅直接影响材料的力学性能，微观组织及流动，而且还关系到能源消耗等问题，由于该产品的主要技术指标是模具是否充满，所以在此主要研究温度对产品成形的影响。示了不同温度下，挤压充满所需的挤压力。

　　根据数据可发现，随着温度的升高，挤压力逐渐减少，温度选择大于或等于1000.

　　4.2摩擦摩擦是热挤压过程中不可避免的影响因素，对材料流动、挤压力、模具寿命等有很大的影响。

　　显示了在1100时，不同磨擦系数与挤压充满所需挤压力的曲线。从图中可以看出摩擦对材料的成形有很大的影响，故摩擦系数小于等于0.3.

　　5结束语

　　从以上的模拟结果比较分析，可以得出结论：a.产品随着温度的升高，变形力减小，在6300kN的液压机上，要求加热温度高于1100，摩擦系数低于0.25.

　　b.摩擦系数对成形有一定的影响，由于成形材料是双向流动，摩擦系数变大时会形成堆积现象，对材料流动很不利，而且也影响模具寿命。

　　c.模具形状上合适调整对流动和挤压力有一定影响，同时合适的调整也能平衡模具的受力，提高模具的使用寿命。

　　d.利用此工艺，下料只需7kg，和传统下料8.5kg相比，节约材料18.

　　e.提高了工效，传统工艺所需时间每件2min以上，新工艺只需要30s，提高工效达75.

　　通过多次模拟，选择了合适的数值，并耦合和温度场的计算，取得了满意的模拟效果。

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