Three Dimensional Numerical Simulation of Cup-Shaped Thin-Walled Inner Gear Spin-Forming

The cyclic symmetry and local fine-mesh technology were adopted in the establishment of numerical simulation model for inner gear spin-forming. And the processing experiment was proceeded to verify the reliability of the established model. The simulation result indicates that besides radial and axial flows, there also exists rather large tangential flow, which results in an increase of forming force in tangential direction. Furthermore, the un-uniform deformation of metal during spin-forming would cause forming defects, such as underfill in tooth fillet region and indentation on the outside spun part.

旋转内模双色模设计

在模具的生产和制造中,普通注塑机通常只能生产一种颜色的塑料制品,而不能进行双色注射。而双色注射成型是指将两种不同的材料注射到同一副模具中,从而实现由两种材料形成的注射成型过程,一般方法是使用两台注塑机或双色注塑机成型。通过介绍一套利用旋转内模原理成功实现普通注塑机生产双色模具的产品设计与分析,为这类塑料制品模具设计提供参考,提高双色模具在注塑机上的适应性,降低成本。

大功率采煤机摇臂内齿圈失效原因分析和改进措施

对EKF SL1000采煤机摇臂行星齿轮箱内齿圈频繁损坏情况进行分析,对内齿圈材料、力学性能、硬度、渗碳层深度、齿面失效等方面进行全面系统的分析,通过检测实验、分析数据找出内齿圈频繁损坏的具体原因。确定内齿圈组织不均匀、齿面存在大量网状氮化物为失效主要原因,从对应加工工艺、热处理关键指标优化等方面制定相应改进措施,在加工制造环节进行严格管控,彻底解决内齿圈失效问题,进一步提高采煤机摇臂寿命,保障了矿井正常生产。

渗碳淬火硬齿面内齿圈刮齿齿形精度提升研究

某型号鼓形齿接轴内齿圈,具有窄空刀槽、齿面硬度高的特点。通过优化插齿刀具、刮削参数、刀具刃磨方式等工艺手段,完成了鼓形齿接轴硬齿面内齿圈的制造,其齿面精度满足设计预期,提升了鼓形齿接轴整体质量的稳定性及使用寿命。

内齿圈渗碳淬火变形控制

针对内齿圈中空薄壁结构,在渗碳淬火的高温状态和快速冷却的条件下极易发生变形的问题,分析了内齿圈渗碳淬火的变形原因。根据齿圈的结构特点,设计制造了淬火变形控制的专用工装,利用淬火工装在快速冷却过程中的强制校正功能,使齿圈在组织转变时能够实现圆度和端面翘曲的校正,对内齿圈淬火变形达到良好的控制效果,椭圆度和锥度小于直径的0.1%,最终达到满足磨齿要求。

鼓形齿回转支承在牵引卡车上的应用

分析客户30~40 t牵引卡车配套直齿回转支承断齿原因,将回转支承内齿圈由直齿改为鼓形齿,解决断齿问题,成功避免类似事故发生。

基于周长展开法检测的内径π规——薄壁环形零件内径检测仪

鉴于目前行很多机械结构中很多类似于飞轮齿圈一类的薄壁环形零件在检测过程中所存在的检测结构复杂、检测精度差、检测效率低的一系列问题,我们开发了一款基于周长展开法的内径π规检测结构。本文介绍了这种仪器的基本构造和检测原理,为相关厂商提供了一种新的选择。

杯形薄壁矩形内齿旋压成形数值模拟与试验

为研究主要工艺参数对齿轮成形状况的影响规律,并为参数优化和工艺设计提供依据,基于MSC．MARC有限元分析软件,对杯形薄壁矩形内齿旋压成形工艺过程和工艺特点进行分析,从而获得旋压成形时变形金属沿轴向、径向和切向的流动规律。结合工艺试验,定量地研究了主要工艺参数对齿高成形的影响规律,并对试验中出现的各种典型缺陷进行分析,提出有效的预防和改进方法。提出将包括轮齿的切向和轴向尺寸均匀程度等作为旋压成形内齿零件的主要质量评价指标。模拟和工艺试验结果表明,矩形内齿旋压成形时,压下量在一定范围内对齿高的成形影响显著,进给比对齿高成形影响不大。当工艺参数选择不当时,可能出现表面隆起或破裂、轮齿周向错移、周向高度不均和齿槽撕裂等缺陷。

锥形摆线啮合副加工方法

为解决锥形摆线啮合副软齿面的切削加工和硬齿面的磨削加工,提出用指锥刀具/磨具直接形成零件轴向锥形,而零件断面摆线或圆弧齿通过展成方式形成的'指锥包络'切削/磨削加工方法。以锥形摆线轮的大端作为基准,推导锥形摆线轮和锥形圆弧内齿轮切削/磨削过程中的刀具/磨具中心轨迹方程。针对理论推导的刀具/磨具中心轨迹方程,运用Pro/Engineer软件,对啮合副零件的切削/磨削加工过程进行了运动仿真,验证理论推导的正确性和加工方法的可行性。在理论推导及加工仿真的基础上,进一步完成样机的试制。在ZC1066H三坐标测量机上,对样机的锥形啮合副零件进行加工精度测量,测得锥形摆线轮断面周节累积误差为0.035mm,圆弧内齿轮断面周节累积误差为0.014mm,测量结果表明该加工方法切实可行,且具有较高的精度。

梯形内齿旋压成形过程数值模拟及试验研究

采用有限元数值模拟和试验验证的手段对三旋轮杯形薄壁梯形内齿轮旋压过程进行了研究,讨论了齿形角、减薄率、进给比、旋轮圆角半径等工艺参数对杯形薄壁梯形内齿旋压成形质量的影响。结果表明,在旋压成形过程中,金属的流动与齿廓侧面的倾斜程度有关;梯形齿各截面壁厚分布较矩形齿均匀。随着减薄率、进给比及旋轮圆角半径的增加,工件轮齿部分的相对齿高也随之增加。

工艺参数对杯形内啮合齿轮旋压成形影响的数值模拟研究

基于金属塑性变形原理和旋压工艺的特点,提出杯形薄壁内啮合齿轮旋压成形技术,建立了齿轮旋压三维弹塑性有限元模型并进行了数值模拟,分析了齿轮旋压成形中各变形区不同方向应变分布和金属流动规律,定性地分析了主要工艺参数对齿轮旋压成形的影响规律。结果表明,压下量对齿轮成形起关键作用,并对齿根减薄影响大于齿顶增厚的影响,进给比对齿轮成形影响不大,大的旋轮圆角半径有利于齿顶增厚。该项研究为提高生产效率、优化产品质量提供了理论依据,同时也为进一步研究齿轮旋压技术奠定了坚实基础。

杯形薄壁梯形内齿轮旋压成形的机理

与传统筒形件流动旋压相比,杯形薄壁内齿轮旋压成形的变形机理十分复杂.为了提高内齿轮的成形质量,并为内齿轮成形参数的设计提供依据,文中采用数值模拟和工艺试验相结合的方式,从成形过程中材料的流动入手,对其变形机理进行了研究.结果表明:内齿轮轮齿的旋压成形过程是"镦挤"复合变形;变形分布具有周期性、不均匀性和不对称性;轮齿成形受工件转动方向影响,并且易出现成形缺陷.

少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状

评述了少齿差内齿行星齿轮传动的研究现状、存在的问题和将来的研究方向。作为一种新型的齿轮传动机构,内齿行星齿轮减速器具有其自身的许多优点,但对其动力学性能的研究还不成熟。因此,需要在以下几个方面开展研究工作:符合实际的动力学特性研究、不平衡质量引起的动载问题、加工误差对其性能的影响等。

内啮合式生物质环模成型模具的关键技术

为给内啮合式生物质环模冷压成型机设计提供理论依据,对内啮合式环模成型机关键部件——凸模进行数学建模。采用力学模型及有限元法相结合的方法,对凸模与凹模啮合状态进行受力分析,且用Solidwork的Simulink模块对其啮合状态进行受力模拟,以获得凸模内部应力、应变及位移分布规律,并找出凸模应力集中部位。结果表明:内啮合式生物质环模冷压成型机凸模的受力在允许应力范围内,其结构合理,能满足物料成型要求,且可保证成型机的寿命,并降低了生产成本。

杯形薄壁梯形内齿旋压成形工艺的试验研究

对杯形薄壁梯形内齿旋压成形过程进行了试验研究,研究了道次压下量、进给比、旋压方式及旋轮型面对杯形薄壁梯形内齿齿形填充的影响规律。结果表明,道次压下量是影响内齿轮旋压过程中最主要的工艺参数。提出采用错距旋压工艺、改变主轴转向和轴向加压等措施来减轻或消除轮齿沿轴向或切向填充不均匀、轮齿与齿槽部分轴向伸长量存在差异等缺陷,并利用试验所获得的优化工艺参数,研制出质量合格的内齿样件。

带筋薄壁筒体类构件流动旋压技术研究进展

带筋薄壁筒体是航天器主体结构件,其整体化制造结构是提升大型航天装备轻量化水平的有效途径。金属旋压技术作为一种近净局部成形方法,是制造高精度带筋薄壁筒体类构(零)件的一种先进技术。重点介绍了旋压成形技术应用于内齿轮零件、带纵向筋薄壁筒体和带交叉筋薄壁筒体的加工理论、技术和工装方面的研究成果,同时,为实现高筋薄壁筒体类构件整体化制造,也介绍了塑性成形-增材制造相结合的复合制造技术的研究现状,并对带筋薄壁筒体类构件整体化制造技术的未来发展方向进行了展望,旨在为我国大型航天复杂薄壁铝合金筒体类构件制造技术发展提供借鉴。

直齿内齿轮精锻成形新工艺的三维数值模拟

为改善直齿内齿轮零件采用常规闭式镦挤成形时载荷大、型腔充满困难、模具磨损严重等情况,本文在分流锻造法的基础上,采用二次分流的方法,提出了直齿内齿轮的两段成形的精密锻造成形新工艺,即缩挤和镦挤相结合的成形工艺。并用有限元软件对直齿内齿轮的两段成形工艺进行数值模拟,分析、验证了该工艺的可行性。

旋轮型面对矩形内齿旋压成形影响的数值模拟

为了优化旋压工装设备,并为旋轮工作型面的选择和成形工艺参数的设计提供依据,基于对筒形件常用旋轮型面的分析,结合杯形薄壁矩形内齿旋压的特点,采用有限元软件MSC.Marc,建立了齿轮旋压三维弹塑性有限元模型,对不同旋轮工作型面进行了数值模拟,分析了不同旋轮工作型面对杯形薄壁内齿轮轮齿成形的影响规律.结果表明:当采用台阶形旋轮时,减小工作型面的成形角和增大圆角半径有利于轮齿的成形;当工作型面为圆形型面时,轮齿的成形质量最好.

凸轮激波滚动活齿传动内齿轮齿廓修形方法

为了对凸轮激波滚动活齿传动中心内齿轮的齿廓修形进行研究。基于中心内齿轮齿形方程及数控加工提出了4种单参数修形方式,给出了考虑各参数增量的内齿轮通用齿形方程.结合单参数微量调整对齿形几何形状影响趋势的分析以及传动过程中中心内齿轮齿廓的受力特点,提出了顶根复合及转角一顶根复合2种齿形复合修形方法,给出了修形分析示例,通过复合修形可以获得预期的齿形微量修削效果.

管片拼装机回转啮合系统动力学特性分析

针对管片拼装机工作特点,利用有限元软件与动力学仿真软件,建立考虑回转驱动系统实际结构、支撑刚度、轮齿变形的回转驱动系统刚柔耦合动力学仿真模型。分析管片拼装机安装不同位置管片的动态过程,研究回转驱动系统的载荷变化规律。在此基础上进行动态模拟,分析啮合齿轮角速度变化等动态响应特性。对比分析发现,增大大齿轮的回转支承刚度能够提高回转啮合系统的传动平稳性和回转系统的定位精度。