基于DEFORM-3D的半轴齿轮锻造工艺优化设计与仿真分析

摘要

以20CrMnTi H材料半轴齿轮为研究对象,通过对齿轮锻造工艺进行优化改进,在传统模具的基础上增加了独立顶杆机构,利用UG三维设计软件建立了汽车半轴齿轮锻压模型,使用DEFORM-3D仿真模拟软件对新工艺下的锻造过程进行数值模拟。模拟结果表明：加入顶杆机构后,在720℃的预锻温度下,以6 mm·s^-1的合模速度先进行合模,再将顶杆以6 mm·s^-1速度顶入型腔,得到的工件充型完整,无折叠、裂纹等缺陷,齿轮零件内部材料均匀。利用模拟得到的合理参数,进行了生产验证,锻压出的齿轮产品与模拟结果相似,齿轮质量得到明显提升,模具寿命明显增加,从2000～3000件增加至10000件以上。