航空圆柱直齿轮热摆辗成形工艺分析

作     者：冯玮 吕毅韬 赵彭 朱鹏 FENG Wei;LÜYi-tao;ZHAO Peng;ZHU Peng

作者机构：武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070 武汉理工大学湖北省材料绿色精密成形工程技术研究中心湖北武汉430070 武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 

出 版 物：《塑性工程学报》 (Journal of Plasticity Engineering)

年 卷 期：2024年第31卷第10期

页      面：35-43页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52275369) 华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开放基金资助项目(P2023-022) 

主　　题：圆柱直齿轮 热摆辗成形 有限元模拟 成形规律 

摘      要：为研究航空圆柱直齿轮热摆辗成形过程中金属变形规律和齿形充填特点,利用DEFORM-3D软件建立了圆柱直齿轮热摆辗成形三维刚塑性有限元模型,模拟了其热摆辗成形过程。结果表明,圆柱直齿轮热摆辗成形过程中,坯料变形区分为主动变形区和被动变形区,并随着摆头的运动而呈周期性变化;随着变形的进行,主动变形区金属流动方向从径向转变为轴向充填模具型腔,齿形从上端到下端逐渐成形,坯料呈蘑菇状;齿根区域等效应变与等效应力值最大,齿顶温度高于齿根温度;轴向载荷随塑性变形的进行逐渐增大,最大值约为2500 kN,径向载荷呈周期性变化,径向载荷远小于轴向载荷。开展了圆柱直齿轮热摆辗工艺实验,实验结果与模拟结果吻合。