鋼制同步器齒環(huán)精密成形技術(shù)研究.pdf

1、精密成形技術(shù)是第二次世界大戰(zhàn)以后，隨著現(xiàn)代化大規(guī)模生產(chǎn)的發(fā)展，而發(fā)展起來的一種少無切削的新工藝。精密成形技術(shù)是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工（凈成形技術(shù)near net shape technique或凈成形技術(shù)net shape technique），就可用作機(jī)械構(gòu)件的成形技術(shù)。它改進(jìn)了傳統(tǒng)的毛坯成形技術(shù)，使之由粗糙成形變?yōu)閮?yōu)質(zhì)、高效、高精度、輕量化、低成本、無公害的成形。成形的機(jī)械構(gòu)件具有精確的外形、高的尺寸精度和形位精度、好

2、的表面粗糙度。該項(xiàng)技術(shù)包括近凈形鑄造成形、精密塑性成形、精密連接、精密熱處理、表面改性等專業(yè)領(lǐng)域。它有效地改善了產(chǎn)品的組織和性能。精鍛使金屬三向受壓，晶粒及組織變細(xì)，致密度提高，微觀缺陷減少；鋼制同步器齒環(huán)如采用精鍛還可以使金屬流線沿齒形連續(xù)均勻分布，提高了齒的機(jī)械性能。且精鍛齒的精度能達(dá)到精密級公差、余量標(biāo)準(zhǔn)，使得工件不需或者只需少量精加工就可進(jìn)行熱處理或直接使用，提高了生產(chǎn)效率及材料利用率，降低了生產(chǎn)成本，因此大大提高了同步器齒環(huán)的

3、市場競爭能力。 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，精鍛技術(shù)也取得了巨大的進(jìn)步。本課題以鋼制同步器齒環(huán)為例，先利用模具CAD技術(shù)對同步器齒環(huán)進(jìn)行三維實(shí)體建模，然后應(yīng)用精鍛理論、數(shù)值模擬仿真技術(shù)等對鋼制同步器齒環(huán)的成形工藝過程進(jìn)行數(shù)值模擬仿真分析。分析了金屬在成形過程中各種場變量的變化，預(yù)測金屬流動趨勢，并就不同的凸、凹模結(jié)構(gòu)及形狀尺寸、坯料的尺寸、成形溫度等作了模擬，確定了最優(yōu)的凸、凹模結(jié)構(gòu)、坯料尺寸等參數(shù)。并根據(jù)模擬仿真優(yōu)化出來

4、的結(jié)果設(shè)計(jì)出了一套合理的熱精鍛工藝和基于630噸摩擦壓機(jī)的模具。最后利用模擬優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)，并將數(shù)值模擬結(jié)果與生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，得出了以下主要結(jié)論： 在鋼制同步器齒環(huán)熱精鍛成形工藝的研究過程中，我們使用了現(xiàn)在國際上最流行的體積成型分析軟件DEFORM，對原工藝進(jìn)行了模擬，發(fā)現(xiàn)其確實(shí)存在一定的缺陷，并且與實(shí)際生產(chǎn)基本一致。在此基礎(chǔ)上我們對原工藝進(jìn)行了改進(jìn)，并通過模擬對坯料尺寸，凸模結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了優(yōu)化，使最終達(dá)到生產(chǎn)要求。