采用下角隅扩腔凹模成形直/斜齿柱形齿轮

摘要

为实现直/斜齿柱形齿轮一步精密成形,并克服现有工艺存在的轮齿角隅欠饱满、成形力大、模具结构复杂、对设备动作要求复杂等一系列不足,提出了一种将成形过程划分为镦压、顶出两个阶段,在凹模下角隅设置扩腔空间的闭式模锻新工艺。以模数为4、齿数为12、齿宽为30 mm的实体正齿轮为主要研究对象,采用扩腔空间几何参数优化组合的凹模,借助于Deform软件flow net功能,从变形体外观和内部最能反映上、下角隅填充效果的两个纬面,观察分析了新工艺两个阶段过程中金属的填充情况,以及与传统闭式模锻变形力对比情况。结果表明,镦压结束时上角隅填充良好,下角隅虽然欠充满,但仍有合适体积流入扩腔空间;相对传统闭式模锻,镦压力明显减小。顶出阶段时在扩腔空间倾斜侧壁作用下,流入扩腔空间的体积向下角隅回流,实现下角隅填充。新工艺集成了分流成形与推过整形方法优点,模具结构及设备动作要求简单,新工艺效果得到物理模拟实验验证。