直齿轮刚性平移两步成形工艺仿真与试验

针对直齿轮冷锻成形困难、工作载荷大和模具寿命低等问题，提出基于刚性平移的直齿轮两步成形工艺，即先成形分度圆以外齿形，后完成整齿成形。首先采用有限元法，对两步成形工艺的冲挤预成形和刚性平移终锻成形过程分别进行了模拟，并提取等效应力场和载荷行程曲线进行分析；再用物理试验对数值模拟结果加以验证；最后与传统工艺方案的模拟结果作对比。研究结果表明，刚性平移预锻齿形设计有利于改善齿轮的充填性，同时使得工作载荷大幅度降低。