行星齿轮架中空多向锻造工艺及模具设计

行星齿轮架是行星减速器内受力最大的零件,必须具有足够的强度和刚度,起到均匀分配行星齿轮载荷和传输全部功率到轴的作用。目前多采用圆棒料车削加工和分体焊接的方式生产,但是其加工效率低、成本高,特别是端部圆周方向4个方孔加工难度很大。以某型号行星齿轮架为研究对象,针对现有加工工艺成本高、效率低的问题,提出一种新的中空多向锻造工艺,以提高效率、降低成本。根据该行星齿轮架的结构特点,制定中空多向锻造工艺,利用Deform-3D对成形过程进行了有限元模拟分析,分析了金属流动规律、等效应力分布和载荷-时间曲线等,最后根据模拟结果设计相应模具结构并进行工艺试验。结果表明,在行星齿轮架多向分流成形过程中,金属流动较为平稳,最大载荷为5.94×10^(6) N,模具在许用应力范围之内,金属流线基本沿零件轮廓分布,工艺试验得到的锻件尺寸满足设计要求。说明本文设计的行星齿轮架中空多向锻造工艺和模具结构可行,对该类零件的批量生产具有一定的指导作用。