齒輪軸熱鍛模具磨損及工況分析.pdf

1、近年來，隨著機械工業(yè)的飛速發(fā)展與世界各國制造業(yè)競爭的加劇，精密塑性成形技術(shù)作為先進制造技術(shù)的重要組成部分，已成為當今塑性加工領(lǐng)域重點研究和發(fā)展的方向之一。以精密鍛造代替?zhèn)鹘y(tǒng)加工成形工藝，可以達到節(jié)省能源和原材料、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本的目的。齒輪軸是傳遞運動和動力的最基本部件之一，廣泛應用于汽車、拖拉機、機床、農(nóng)機具等機械傳動系統(tǒng)中。齒輪軸熱鍛成形，其模具工作在高溫、高壓狀態(tài)下，模具磨損嚴重，壽命較短。針對目前我國工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)

2、狀，提高熱鍛模具的使用壽命具有極為重要的現(xiàn)實意義。
　　 隨著計算機硬件技術(shù)、有限元方法及計算機圖形學等學科的迅猛發(fā)展，基于數(shù)值模擬的計算機輔助工程技術(shù)在金屬塑性成形領(lǐng)域得到了廣泛應用，實現(xiàn)了金屬成形過程的計算機仿真。應用有限元模擬技術(shù)可以得到熱鍛模具的各種力學性能、磨損等參數(shù)，是優(yōu)化齒輪軸成形參數(shù)的有力工具。本文將適用于溫熱鍛磨損計算模型嵌入有限元分析軟件DEFORM中，得到需要的參數(shù)，根據(jù)所得參數(shù)總結(jié)出模具初始溫度、坯料初始

3、溫度、成形速度及摩擦系數(shù)與模具磨損量的關(guān)系，并選擇磨損量及齒輪軸齒形尺寸公差作為模具壽命的評估標準，估算出模具的壽命。
　　 鍛模的損壞失效與其所受負荷密切相關(guān)，熱負荷不斷惡化鍛模材料的工作性能，破壞型腔表面的承載能力，機械負荷使業(yè)已惡化的型腔表面加速破壞，二者雖然性質(zhì)不同，但由于同時作用在模具的工作表層上，故對鍛模的損傷起到了相互促進的作用，由于熱鍛模的工況惡劣，直接影響到模具的使用壽命。本文對模具的應力、變形及溫度場進行分析