齿轮轴冷挤压数值模拟及模具优化设计

摘要

齿轮轴是现代机械的重要部件，常采用冷挤压工艺进行生产，但生产过程中存在一定的缺陷，实际生产中常使用“试错法”寻找最优工艺消除缺陷，费时又花费成本，本文采用理论分析与数值模拟的研究方法，对齿轮轴的冷挤压成形进行了研究。
　　 本文以大型非线性有限元软件DEFORM-3D软件为分析平台，采用刚塑性有限元理论，对齿轮轴的冷挤压过程进行数值模拟。文中分析了冷挤压成形过程中出现的主要缺陷、金属流动规律和应力应变分布情况，揭示了齿轮轴成形中过程出现缺陷的主要原因，从而确定了缺陷评价指标及成形质量的主要影响因素。利用对比的方法对各个因素进行了全面系统的研究，确定了最佳挤压速度和模具参数。确定了最终成形工艺，进行了数值模拟，对其成形过程、毛坯质量和模具成形力进行了评价分析。本文给出的成形工艺及相关参数对于齿轮轴的冷挤压成形技术具有参考价值。