锻压技术

直齿圆柱齿轮冷挤压可控运动凹模成形工艺

英文标题：Forming technology of controlled movable die of spur gear in cold extrusion

作者：刘丹刘华王伟钦刘百宣

单位：郑州机械研究所

关键词：直齿圆柱齿轮冷挤压成形运动凹模成形载荷塌角

分类号：TG376

出版年,卷(期):页码：2016,41(9):84-87

摘要：

为降低直齿圆柱齿轮冷挤压成形载荷和改善齿形角隅部分充填性，在分析直齿圆柱齿轮成形过程中金属流动

特性基础上，提出了采用可控运动凹模的成形工艺。利用Deform-3D软件对此成形工艺过程中的金属流动规

律、成形载荷、成形缺陷进行了数值模拟分析，并对该工艺进行了优化。分析结果表明，当凹模速度为冲头

速度的1/2时，成形过程中齿形充填均匀、齿形角隅部分充填饱满，成形载荷最小，较传统单向挤压成形载

荷降低了约20%。对优化后的成形工艺进行了成形试验研究，试验成形齿轮齿形饱满，无塌角缺陷，试验结

果与模拟结果基本吻合。

In order to reduce the forming load of spur gear in cold extrusion and improve the metal

filling in tooth corner, a controlled movable die forming process was developed by analyzing

metal flow characteristics of spur gears in forming process. The regulation of metal flow,

forming load and forming defects in the forming process were numerically simulated by Deform-

3D, and the forming process was optimized. The analysis results show that when the speed of

die is half of punch speed, the tooth shape is filled evenly in the forming process with full

filling at its corner portion, and the forming load is the smallest. Furthermore, the forming

load is reduced about 20% compared with that of traditional one-way extrusion forming. The

optimal process was studied by experiment, and the experimental gear tooth forms fully without

angle collapsings. The simulation result is in agreement with experimental results.

基金项目：

国家科技支撑计划资助项目（2006BAF04B06）

刘丹（1981- ），男，硕士，工程师

参考文献：

［1］张清萍，尚勇，王玉增.直齿圆柱齿轮精锻工艺研究[J].锻压装备与制造技术，2006，（3）：39

－41.

Zhang Q P，Shang Y，Wang Y Z. The study of precision forging process of spur gears [J].

China Metal Forming Equipment & Manufacturing Technology，2006，（3）：39－41.

［2］吴昊,伍万斌,薛克敏. 圆柱斜齿轮闭式温锻数值模拟[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2008

，31（1）：96-97.

Wu H，Wu W H，Xue K M. Numerical simulation of helical gear warm closed-die forging [J].

Journal of Hefei University of Technology:Natural Science Edition,2008，31（1）：96-97.

［3］陈泽中,林治平，连书勤. 直齿圆柱齿轮镦挤精锻模拟[J].塑性工程学报，2000，7（1）：55-

59.

Chen Z Z， Lin Z P,Lian S Q. Simulation to upsetting extrusion precision forging of spur gear

[J]. Journal of Plasticity Engineering，2000，7（1）：55-59.

［4］张治民,张宝红，仇明侠. 直齿圆柱齿轮开放成形数值模拟[J].塑性工程学报，2006，13（1）：

71-73.

Zhang Z M，Zhang B H，Chou M X. Numerical simulation on opened-die forming of spur gear [J].

Journal of Plasticity Engineering，2006，13（1）：71-73.

［5］陈金德. 材料成形工程[M].西安：西安交通大学出版社，2000.

Chen J D. Material Forming Engineering [M]. Xian:Xian Jiaotong University Press,2000.

［6］王伟钦，孙红星，刘华.斜齿轮冷精锻成形工艺方案研究[J].热加工工艺，2012，41（15）:116

-117.

Wang W Q，Sun H X，Liu H. Study on method of cold precision forging helical gear[J].Hot

Working Technology，2012，41（15）:116-117.

［7］丁明明.直齿圆柱齿轮精密塑性成形技术研究现状与发展趋势[J].锻压装备与制造技术，2008，

(6):17-19.

Ding M M. Current state and developing trend of the study on the technology of precise plastic

forming for spur gear[J]. China Metal Forming Equipment & Manufacturing Technology,2008，（6

）:17-19.

［8］王以华.锻模设计技术及实例[M].北京：机械工业出版社，2009.

Wang Y H. Forging Die Design Technology and Examples[M].Beijing: China Machine Press，2009.

［9］苑世剑，李锋，刘钢.不同摩擦挤压过程中金属流动行为的变形分区研究[J].金属学报，2007,43

（2）:199-204.

Yuan S J，Li F，Liu G. Research of metal flow during extrusion process under different

friction conditions by deforming area division[J].Acta Metallurgica Sinica，2007,43

（2）:199-204.

［10］陈贵仁，王雷刚，张太良，等.取力器传动轴冷挤压成形工艺研究[J].锻压技术，2015，40（2）：

98-101.

Chen G R, Wang L G, Zhang T L, et al. Study on cold extrusion of power take-off transmission

shaft[J]. Forging & Stamping Technology, 2015, 40(2):98-101.

［11］刘利，孔凡群，赵国际.异形齿离合器盘毂冷挤压工艺优化分析与实验研究[J].锻压技术，2015，

40（9）：53-56.

Liu L, Kong F Q, Zhao G J.Optimized analysis and experimental research on cold extrusion for

heterodont teeth clutch disc-hub[J] . Forging & Stamping Technology, 2015, 40(9):53-56.

［12］刘霞，谭险峰，杨俊华，等.积极摩擦下直齿轮精锻工艺与试验研究[J].热加工工艺，2010，39

(5):82-84.

Liu X，Tan X F，Yang J H，et al. Precision forging process and experimental research of spur

gear under positive friction[J].Hot Working Technology，2010，39(5):82-84.

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