经扩隅预成形的从动曲齿锥齿轮精密成形试验研究

提出了一种采用"外闭-内开"式模具,从环形坯料起步,先扩隅预成形再终成形的分步成形工艺.以一种齿数为25、大端模数为9(齿宽L为40 mm)的从动曲齿锥齿轮为研究对象,借助Deform-3D软件进行数值模拟研究,探索预成形模具的扩隅长度l及扩隅高度h对填充效果及终成形力的影响.结果表明,l的合理范围为13～17 mm、h的合理范围为3～4 mm,获得相同填充效果时,分步成形的终成形力降低14.3％.表明采用适当参数的扩隅预成形,可以使从动曲齿锥齿轮轮齿小端角隅较容易填充,同时能较大幅度降低终成形力;模具作用/运动方向与变形金属表面夹角较大或近似正交的情况下,扩隅空间也有分流和储备金属作用,可为其它锻件的模具设计提供借鉴.采用物理模拟试验对模拟结果进行验证,结果表明所获齿轮齿形填充饱满、轮廓清晰.