基于Deform的齒輪泵從動齒輪軸閉式模鍛數(shù)值模擬分析
發(fā)布時間:2021-11-04 11:01
對齒輪泵從動齒輪軸閉式模鍛過程進(jìn)行了模擬分析,從鍛件應(yīng)力分布和流速分布分析中發(fā)現(xiàn)齒輪軸鍛件的齒頂處填充不完滿,齒根處出現(xiàn)材料折疊現(xiàn)象;诖,本文提出了在上、下模端面設(shè)置分流槽的改進(jìn)方案。結(jié)果表明,分流槽結(jié)構(gòu)不僅能提高坯料的填充率,還能降低模具的最大載荷,提高模具的使用壽命。
【文章來源】:熱加工工藝. 2020,49(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
40Cr鋼在溫度800℃下的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖
齒輪泵從動齒輪軸是將傳動齒輪與軸一體化加工所得,其具體的結(jié)構(gòu)尺寸如圖2所示。齒輪部位于軸的正中間,其參數(shù)為:齒輪模數(shù)4 mm、齒輪齒數(shù)18、齒頂圓直徑80 mm、齒根圓直徑62 mm。通過三維建模軟件Solid Works建立齒輪泵從動齒輪軸的三維模型結(jié)構(gòu),并將三維結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)保存為鍛造仿真軟件Deform能識別的格式。1.2 齒輪軸閉式模鍛工藝參數(shù)
將上述Solid Works建立的三維模型數(shù)據(jù)輸入到Deform軟件中,并對模型進(jìn)行網(wǎng)格化處理,網(wǎng)格單元的材料模型以40Cr鋼的材料屬性為依據(jù)結(jié)合Deform軟件的自帶材料庫綜合建立。齒輪軸的鍛造工藝參數(shù)為:坯料的加熱溫度為800℃,坯料與模具間的換熱系數(shù)為136kW/(m2·℃),模具的預(yù)熱溫度為300℃,模具材質(zhì)為Cr12模具鋼,外部空氣的溫度為20℃,模具與外部空氣的換熱系數(shù)為19.5kW(m2·℃),坯料與模具之間的摩擦系數(shù)為0.25,沖頭的加載速率為12.5mm/s。通過Deform軟件模擬鍛造過程,并獲取計算結(jié)果。2 基于模具壽命提高的齒輪軸閉式模鍛工藝改進(jìn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直齒輪預(yù)制分流孔-終鍛分流成形[J]. 楊程,張玉婷,張立,梁凡,趙升噸. 塑性工程學(xué)報. 2015(04)
[2]溫鍛用模具材料的選用及熱處理工藝[J]. 徐新成,張水忠,劉淑梅. 熱加工工藝. 2005(07)
[3]溫鍛精密成形技術(shù)及其有限元模擬[J]. 肖紅生,林新波,張質(zhì)良,吳希林. 鍛壓技術(shù). 2000(02)
博士論文
[1]圓柱直齒輪熱精鍛冷擠壓復(fù)合成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 左斌.北京科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]提高齒輪軸熱鍛成形充填性的工藝措施研究[D]. 余志鵬.山東大學(xué) 2012
本文編號:3475593
【文章來源】:熱加工工藝. 2020,49(13)北大核心
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
40Cr鋼在溫度800℃下的應(yīng)力應(yīng)變曲線圖
齒輪泵從動齒輪軸是將傳動齒輪與軸一體化加工所得,其具體的結(jié)構(gòu)尺寸如圖2所示。齒輪部位于軸的正中間,其參數(shù)為:齒輪模數(shù)4 mm、齒輪齒數(shù)18、齒頂圓直徑80 mm、齒根圓直徑62 mm。通過三維建模軟件Solid Works建立齒輪泵從動齒輪軸的三維模型結(jié)構(gòu),并將三維結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)保存為鍛造仿真軟件Deform能識別的格式。1.2 齒輪軸閉式模鍛工藝參數(shù)
將上述Solid Works建立的三維模型數(shù)據(jù)輸入到Deform軟件中,并對模型進(jìn)行網(wǎng)格化處理,網(wǎng)格單元的材料模型以40Cr鋼的材料屬性為依據(jù)結(jié)合Deform軟件的自帶材料庫綜合建立。齒輪軸的鍛造工藝參數(shù)為:坯料的加熱溫度為800℃,坯料與模具間的換熱系數(shù)為136kW/(m2·℃),模具的預(yù)熱溫度為300℃,模具材質(zhì)為Cr12模具鋼,外部空氣的溫度為20℃,模具與外部空氣的換熱系數(shù)為19.5kW(m2·℃),坯料與模具之間的摩擦系數(shù)為0.25,沖頭的加載速率為12.5mm/s。通過Deform軟件模擬鍛造過程,并獲取計算結(jié)果。2 基于模具壽命提高的齒輪軸閉式模鍛工藝改進(jìn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]直齒輪預(yù)制分流孔-終鍛分流成形[J]. 楊程,張玉婷,張立,梁凡,趙升噸. 塑性工程學(xué)報. 2015(04)
[2]溫鍛用模具材料的選用及熱處理工藝[J]. 徐新成,張水忠,劉淑梅. 熱加工工藝. 2005(07)
[3]溫鍛精密成形技術(shù)及其有限元模擬[J]. 肖紅生,林新波,張質(zhì)良,吳希林. 鍛壓技術(shù). 2000(02)
博士論文
[1]圓柱直齒輪熱精鍛冷擠壓復(fù)合成形關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 左斌.北京科技大學(xué) 2015
碩士論文
[1]提高齒輪軸熱鍛成形充填性的工藝措施研究[D]. 余志鵬.山東大學(xué) 2012
本文編號:3475593
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