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齿轮厂家径向分流法生产工艺

2021-09-13 19:29:27

齿轮厂家径向分流法生产工艺：
齿轮精密塑性成形所采用的分流法，在改善齿形填充效果和降低成形力方面都有明显效果。所谓分流( Divided Flow)是指材料在塑性变形时，同一个变形区的金属流动方向存在相反的现象。其中，以速度V=0为特征的层面为分流面。具体如，在锻件某一位置设置溢流口，改变变形区的应力状态和金属的流动方向，防止形成接近于三向等压的应力状态，使材料在充填型腔的过程中始终有自由流动的余地，从而提高型腔填充性,降低变形阻力和成形力。
分流法降低成形力的原因，缘于锻压时减小了锻件面积减缩比，从而使得成形抗力降低。锻压时的工作压力包括三部分:理想变形(纯变形)的抗力、摩擦阻力和多余功阻力。其中理想变形抗力P与变形材料的名义流动应力Y.坯料在变形过程中的面积减缩率R有关，即:P =YmxIn(R/1 -R),因此，工作压力随面积减缩比R的增加而增大如图4. 3所示，当R=1时增至无限大。面积减缩率R表示变形强度。挤压时.面积减缩率R由坯料截面积A工件截面积A确定:R=(Ao -A)/Ag.为常数:模锻时，面积减缩率R由坯料总面积A、工件自由表面积F来确定:R=(A- F)/Al131]随模锻进行，自由表面积的减少,工作压力升高。锻压时如果能够有效控制R的增加就可能控制压力不致太大。分流法就是基于此，在锻件某一位置设置溢流口，使材料充填型腔过程中始终有自由流动的余地，增加工件自由表面，控制模锻减缩比的提高，抑制加工力的上扬。
20世纪80年代，日本学者Kondo和Ohga132]在1986年开始的。日本学者将分流挤压的思想引人齿轮精锻中，提出孔分流( Felief Hole略写为R. H)与轴分流( Relief Axis 略写为R. A)，如图4.4所示。通过增大锻件自由表面积改变了锻造减缩比，保证充填主要轮廓的同时,非齿形主要轮廓位置始终存在分流层，以调节和防止齿轮闭式模锻最终阶段变形力的陡增现象，使得以净形"Net Shape"为亲旨的链轮精密成形有了实现的可能。
实验分析表明，分流原理的应用，虽然降低了工作载荷，但在相对较低的工作压力条件下难以保证良好的充填性。主要表现在成形件上下端面齿顶塌角与齿顶圆表面凹痕，要达到完美，则工作载荷依然很高。鉴于上述问题，并考虑角部充填最难满足最终齿形质量、精度的要求，寇淑清提出了改进的分流方法约束分流方法( Restrained Divided Flow),以及结合常规闭式模锻预锻与約束分流終锻的两步成形法( Two - Step Forming)|34)，如图4.5所示。即在预锻中采用传统的闭式模锻成形，完成由坯料到齿形的大部分材料转移，在终锻中采用约束分流，在相对较低的载荷下完成型腔角隙的充填，保证终锻模具型腔寿命及成形件的质量和精度。

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