汽车空心齿轮轴闭塞式锻造工艺仿真与优化

摘要

为了改善汽车空心齿轮轴的成形质量和尺寸精度、提高生产效率、控制成本,提出采用闭塞式锻造工艺成形该齿轮轴。通过有限元分析方法,对锻造成形过程进行了仿真计算,通过材料流动分析选定了合适的锻模结构方案,即4冲头结构方案,并在此基础上对各冲头的运动方式进行了研究,以各模具承受的载荷、表面温度和成形后零件的质量为研究对象,对工艺方案进行了优化。结果显示:当冲头的运动方式为方案B时,能够有效地降低空心齿轮轴产生裂纹的概率,提高成形质量,同时所需的最小合模力最小,模具表面温升最不明显,有利于延长模具寿命。最后,完成了空心齿轮轴锻件的试制,所得锻件充型完整,斜齿质量好,其结构尺寸达到了设计要求。