棒料制造齿圈毛坯成形工艺的数值仿真
高轮毂齿轮毛坯的模锻成形工艺及模具设计
到 成 形 ， ３ １０ ｔ 模 锻 压 力 机 上 锻 造 的 工 艺 方 在 ５ 热 案 。 生 产 实 践 证 明 ， 工 艺 方 案 能 够 满 足 生 产 图 纸 该
关 键词 ：薄壁深 孔类锻 件 ； 镦粗 ；预锻 ；终锻
中 图 分 类 号 ： Ｇ３ ６ ３ Ｔ １ ． 文献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：１ ７ —４ ７ ２ １ ） ３０ ６— ３ ６ ４６ ５ （ ０ ２ ０ —０ ３０
Ｄ ｉ ｒ ｉ ｇ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｍ ｏ ｄ Ｄｅ ｉ ｎ ｏ ｇ ｂ Ｇｅ ｒＢｌ ｎ ｅ Ｆｏ ｇ ｎ ｃ ｎ ｌ ｇ ｎ ｌ ｓｇ ｆ Ｈｉ ｈ Ｈｕ ａ ａ ｋ
作 者 简介 ： 继 璋 （ ９ ５ 男 ， 杨 １ ６ 一） 山西 平遥 人 ， 高级 工程 师 ， 要从 事锻 压 工 艺编 制及 模 具设 计 工作 。 主
精
密
成
形
工
程
２１ 年 ５ Ｏ２ 月
对 较 小 ， 有 在 有 顶 出 装 置 的 热 模 锻 压 力 机 上 才 能 只
成折 叠 。根据 预锻型腔 的设计 方法 ， 一般 情况下 ， 内 径 比终 锻 型 腔 大 １ ｍｍ， 外 径 比终 锻 型 腔 小 １ 而 ｍｍ， 型腔深 度 比终锻型 腔深 ０ ５ ｌ。这样 在 ． ～３ｍｎ
一
种典 型 的高轮 毂 齿 轮 毛坯 如 图 １所 示 ， 质 材
为 ８ ２ Ｈ 钢 ， 件 质量 为 ６ ５ ｋ ， 料 质 量 为 ７ ２ ６０ 锻 ． ｇ 下 ．
ｋ ， 汽 车变速 箱 中 的重 要件 。其 技 术 规 范 要求 为 ｇ是 等 温正火 后机 加 ， 表面渗 碳淬 火 ， 结构 特点 为 内孔 其
齿轮成形磨削加工热力耦合数值仿真研究
削热会在齿轮表 面产 生较高的温度 ， 容易引起工件表 面烧 伤 ； 另一方 面磨削热 会在工件 表层产生 梯度变化较
大 的温度场 ， 从而形成磨削残余应力 ， 造成工件 表层 金相组织 变化 ， 既会影 响齿轮 磨削加工 的精度 ， 也会影 响
齿轮使用 的寿命 。文 章借 助工程分 析软 件 Ａ ｂ ａ ｑ ｕ ｓ 和 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ ， 基 于磨 削移 动热 源理 论和 三角形 热源 分布模
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｇｅ ａ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ｇ ｒ ｉ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍ ｍｏ ｎ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｇ ｅ ａ ｒ ｆ ｉ ｎ ｉ ｓ ｈ ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ，ｃ ａ ｎ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｅ
ｃ ｏ ｕ ｐｌ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｇ ｅ ａ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍ ｇ ｒ ｉ ｎｄ ｉ ｎｇ ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｋｕ ｉ — ｂ ａ ｎ ｇ ， ＨＡＮ Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ， ＸＩ Ａ Ｌｉ ａ ｎ， ＹＡＮＧ Ｑｉ ｎ ｇ － ｙ ａ ｎ
中图分类号 ： Ｔ Ｇ５ ８ ０ 文献标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ３ — ５ ０ ６ ０ （ ２ ０ １ ５ ） １ ０ — １ ２ ９ ７ — ０ ６
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｒ ｍｏ － ｍｅ ｃ ｈａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ
（ Ｓ ｃ ｈｏ ｏｌ ｏ ｆ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ，Ｈｅ ｆ ｅ ｉ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｈ ｅ ｆ ｅ ｉ ２ ３ ０ ００ ９ ，Ｃｈｉ ｎａ ）
内齿轮毛坯挤压成形的有限元仿真
内齿轮毛坯挤压成形的有限元仿真作者：蒙秉嵩来源：《科技信息·上旬刊》2018年第03期摘要：基于Deform-3D建立内齿轮挤压有限元模型，探讨了模拟参数的设置，对成形过程进行了数值模拟。
从后处理器处获得了成形过程中的等效应力和应变云图；分析了行程载荷曲线和金属的流动速度。
关键词：内齿轮；有限元模型；Deform-3D；数值模拟前言通常，设计挤压模具前，进行挤压的有限元仿真，将能节省设计周期，预测可能的缺陷，防止返工遭成的经济损失。
图1是经简化的需挤压加工的内齿轮零件图，外径60mm，高20mm，内齿轮深8mm。
材料10钢，采用冷挤压。
设计挤压模具时，需知道应力和应变及挤压过程中可能存在的缺陷。
为此，基于Deform-3D对挤压过程进行了有限元仿真。
1 内齿轮挤压三维建模齿轮参数：m=3，z=14用solidworks绘制挤压上模、下模和工件三维图，并组装成装配体，如图2所示。
保存为stl格式，获得如图3所示的文件形式。
2 齿轮成形挤压的前处理2.1 导入工件、上模和下模由图3选择工件，选择“Workpiece”点击“GEOMETRY”和“Import”，选择图3中的“z1-workpiece-1”，将工件导入系统里面。
由图3选择“上模”“TOP DIE”，单击“GEOMETRY”，进入选择三维模型。
单击“Import”，选择图3所示的“Block_TopDie.STL”，也即是“z1-t1-1”。
用同样的方法选择下模，也即是“z1-b1-1”。
2.2 设置材料及网格划分选择“block”，单击“material”选项，本次选择“steel”“AISI1010，COLD”。
单击“mesh”选项，在“Number of Element”中输入划分的网格个数32000，单击“预览”，在确定网格无误后，单击“应用”选项生成网格。
2.3设置模拟的其它参数设置的总步数100步，每10步自动保存一次。
齿轮毛坯锻造成形的数值模拟
成形过程 的数值 进行模拟对保证齿轮机械性能和材料 的合理选 择是至关重要 的。 关键 词 ： 齿轮 精锻 数值 模 拟 工艺
齿轮是机 械装 备 的主 要基础 件之一 ， 很多机械 的传 动 是由齿 轮组成 的机 构实现 的， 它在起 重 ， 船舶 ， 轧钢 ，
矿山等工程领 域有 着非常广泛 的应用。 传统 工艺 上齿轮 加工要 经过 毛坯 热 处 理 、 坯 加工 、 形 加工 、 端加 齿 齿 齿
的圆盘状 零件 ， 材料为 ４ ５号 钢 ， 因此 ， 毛坯选用 ４＃棒 及前后处 理等许 多方面 较 国内产 品有 很大优势 。 ５ 软件 的
料。 毛坯 形状 较 为简 单 ， 以一 次锻压 成 形 。 据初 步 工作原 理如 图 ２所 示， 分 ５个模 块 ： 可 根 共
于 受到运 输重量 和外形尺寸 等的影 响， 车架 的结 构型式
使 用 ＭＡＲ ．ｕ ｅＦ ｒ 模拟软件进 行齿轮毛坯锻 Ｃ Ｓ ｐ ｒｏｍ 压成 形过程 的数值 模拟 。 软件 是国外 的一款体 积成 形 该
１ 典型齿轮 零件简介
图 １是一个典 型的齿轮毛坯零 件 图。 齿轮是典型 有 限元 模 拟软件 ， 图形处 理 、 该 在 用户界面 、 据 结构 以 数
（） 拟结果可视化处 理模 块 ： ５模 用户要求计算 机能
“ Ａ Ｘ ．Ｅ Ｌ Ｅ Ｍ ＥＮ Ｔ Ｄ Ｇ Ｅ ＬＥ Ｎ Ｇ ＴＨ ： ３”一 一 Ｍ Ｅ ０．
“ ＲＥＭＥｓ ＢＯＤＹ： Ｈ ＷＯＲＫ Ｐ ＥＣＥ” 变形力 选 择 Ｉ ： “ ＨＹＤＲ ＡＵＬ Ｃ Ｐ Ｓ Ｔ Ｅ ， 形过程终止定 Ｉ ＲＥ Ｓ Ｓ ＡＧ ” 变
工、 齿面 热处 理 、 精基 准修 正及齿 形 精 加工等过 程 。 近 年来 ， 以精 锻 工艺加工齿 轮是一种具 有 良好 开发前 景的
齿轮轧制法加工过程仿真(本科高分毕业论文)
1绪论1.1轧制简介齿轮的轧制是用带齿的轧制工具在工件上轧出齿廓的回转成形工艺。
齿轮的轧制法具有以下优点：生产率高、节省材料和易于实现自动化等，并且由于齿部金属沿齿廓分布，所以齿轮寿命长、强度高。
如图1-1所示为轧制原理的示意图，金属坯料的轧制是依靠上下轧辊与金属坯料之间的摩擦力进行轧制的，开始时金属工件进入到轧制区域内，这个轧制区域是有上轧辊和下轧辊组成的。
为了获得所需的金属产品，金属坯料需要较小的尺寸，较小的尺寸是经过轧制后从较大的尺寸中得来的。
轧制法是金属材料非常重要的工艺，轧制工艺也是生产钢材非常重要的方式。
此外各种板材，型材，管材和各种零件等也可以用轧制法来加工。
用轧制法生产零件具有节省材料，生产效率高，成本低，零件性能好等优点。
在轧轧制时有一种方法可以划分轧辊的运动，是按照轧制时转动速度的不同进行划分的，当转动速度相同时为同步轧制，当转动速度不同时我们叫他为异步轧辊。
此外根据轧制温度的高低可以分为冷轧和热轧两种，生产精度不高的大模数齿轮时用热轧，当生产精度高的小模数齿轮时用冷轧，也可以采用热粗轧，最后在采用冷精轧。
直齿，人字圆柱齿轮和可以用横轧齿轮也可以用轧制链轮，此外橫轧分为冷轧和热轧。
图1-1轧制原理示意图在再结晶温度以上进行的轧制为热轧，热轧的优点是生产成本低，节省材料，需要的能量消耗也会降低很多。
金属的塑性在受到轧制后比之前的好，变形抗力降低。
金属的能量使用可以降低很多，而且可以使铸造形态的粗大晶粒破碎，从而使合金及金属的加工工艺性能显著提高。
此外使钢锭的铸造组织破坏，消除显微组织缺陷，钢材的晶粒得到细化，因此可以使钢材组织密实，改善力学性能。
轧制可以使主体在轧制方向上得到改善，因此使钢材的各向同体性在一定程度上降低。
轧制也可以增加裂纹愈合，降低或消除铸造缺陷，使合金的加工性能得到提高；总之，热轧促进了生产效率，提高了轧制速度，为自动化和连续化创造了条件。
冷轧是与热轧向对应的，冷轧是指轧制过程时的轧制温度低于再结晶温度。
PETRI网建模与仿真技术在制造系统中的应用实验报告
PETRI网建模与仿真技术在制造系统中的应用实验报告专业：学号：姓名：1.PETRI网简介Petri网是由德国的Carl Adam Petri在1962年所写的博士论文(用自动机通信)中提出的，Petri先生在论文中使用网状结构模拟通信系统，研究信息系统及其相互关系的数学模型。
四十多年来Petri网的理论日臻完善，己发展成为具有严密的数学基础，多种抽象层次的通用网论。
Petri网的应用涉及各个领域，特别适用于模拟这样的一类系统，即系统中含有相互作用的并行分支。
由于Petri网对带有并发性、异步性、分布式、非确定性、并行性系统的有力描述，已成为目前最有前途的建模工具。
2.实验内容及目的某厂生产的一种吊装设备变速箱主轴，长800mm，最大直径200mm，最小直径50mm，净重50kg。
过去采用锻造毛坯加工制作该零件，劳动强度大，生产成本高。
现通过对该主轴的主要结构尺寸、功用及技术要求进行分析，采用了主轴主体与法兰盘过盈配合联接的方式，使主轴工艺从毛坯选择到一系列的加工过程得到了改进，满足了实际加工的需要。
如上图所示：主轴的前端部为一较大直径的法兰结构，其直径为主轴上的最大直径，其厚度相对较小。
主轴长度大，而且最大直径与最小直径相差较大，属于一种带有局部大直径法兰的轴类件。
该轴是变速箱中传递扭矩的主要零件，它必须具有足够的刚度和强度，有良好的结构形状和形位精度。
主轴材料为45钢，机械加工性能良好。
3.实验过程1）加工工艺过程：根据企业对该产品自身的生产能力要求，并且要满足市场需求综合制定生产计划，考虑到零件尺寸的大小，资金周转、调整费用及仓容量，生产类型为中批生产。
对于中批生产来说，机床设备的可以部分采用流水线布置，部分用专用机床，广泛采用夹具。
最终采用流水线生产，工艺路线以“S”型布置。
根据零件加工要求，工艺路线分为三条如下：（1）主轴主体：备棒料→打中心孔、粗车→钻、扩内孔→精车→检验、作标记；（2）法兰盘：备锻造件→粗车→调质处理→精车→检验、作标记；（3）动力主轴：热装主轴主体与法兰盘→半精车→磨外圆→铣键槽→钻法兰各孔→精车外螺纹→精磨各外圆及锥面→检验、入库。
镁合金轮毂锻造成形数值模拟仿真分析
［ １ 】 展迪优． ＵＧ ＮＸ ４ ． ０ Ｒ计师手－ ） ｔ ｆ ［ Ｍ］ ． 北京： 机械工业 出版社，
２ ００ ８．
［ ２ 】李翔鹏 ． ｕＧＮ ｘ５ 钣金设 计篇 ［ Ｍ】 ． 北京 ： 机械 工业 出版 社，
２ ００ ８．
２ ｏ ｌ ５ 年 第 ４ 期 Ｉ ２ ９
小 ；但 随 着 模 具 的完 全 闭合 ， 金 属 内部 温 度 消 耗 较 多 ， 因 此 变 形 阻 力 增 加 ，最 终 导 致 变 形 抗 力 增
大。
一
２
×
尽 量 降低 模 具 工 作 速 度 ， 工 作速 度 合 理 的 范 围 为
６ －１ ｏ ｍｍ・ ｓ － ｔ
●
经 过 模 拟 得 到 不 同 摩 擦 因 数 下 镁 合 金 锻 造 件 成形 的变 形抗 力变 化 曲线如 图７ 所 示 。 从 图 中
下模 窗 口处圆角半径／ Ｉ ｒ Ｕ Ｔ Ｉ
可 以看 到 ， 随 着 摩 擦 因 数 的 增 加 ， 镁 合 金 汽 车 轮
通 过 模 拟 得 到 了不 同工作 速 度 下 ，镁 合 金
加 。 因 此 ， 在 满 足 锻 造 成 形 要 求 的 前 提 下 ， 应
毂 的变 形抗 力增 大 ，成形 过 程 中需要 的成 形 力
也 增 加 。成 形 前 期 ，镁 合 金 锻 坯 与 模 具 接 触 面 积 较 少 ，散 失 热 量 较 少 ，金 属 流 动 较 快 ，变 形 抗 力
０
摩 擦 因数
２
×
图 ７ 不 同摩 擦 因数 下 锻 件 的 变 形 抗 力
Ｏ 姗 ６ ３ ５
Ｏ
数控车仿真软件中毛坯和工件坐标系仿真模型的建立
创新论坛本文介绍了一种二维数控车仿真软件中毛坯和工件坐标系仿真模型建立的算法，文中仿真软件开发环境为C#。
在现今微课、慕课和信息化课程流行的年代，数控课程使用仿真软件教学越来越频繁，很多的教师更愿意使用自己开发的简易数控仿真软件来进行教学。
下面我将介绍一种在C#环境下数控车仿真软件中毛坯和工件坐标系仿真模型的建立方法。
毛坯和工件坐标系的建立在数控车仿真软件中非常重要。
毛坯的大小和形状是我们观察数控图形模拟是否有错的重要一环，刀具轨迹的正确与否也和毛坯的大小有直接的关系。
而工件坐标系的原点一般定义在主轴旋转中心线与工件右端面的交点上。
工件坐标系的建立则是整个图形模拟的基础和灵魂，想要加工必须先建立工件坐标系，任何刀具运动都是在拥有坐标系以后才可以实现的。
熟悉机械加工的人都知道，数控车床加工的毛坯一般都是棒料。
但由于数控车软件可以用二维的图形模拟，棒料在二维图形中其实就是一个矩形，带孔的棒料也只不过是两个矩形的布尔减而已。
所以软件用填充颜色的矩形图形来代替毛坯。
用户可以自行输入毛坯的大小。
在图形模拟窗口中显示毛坯并设置坐标系原点。
在此先设置4个参数分别是毛坯直径Xmaopi、毛坯长度Zmaopi、毛坯孔径Xkong和毛坯孔深Zkong。
这四个参数的数值由用户在文本框中输入，并限制输入数值的范围，比如说毛坯直径的范围设定在0到500之间，如果我们输入的数值超出这个范围，就激活事件响应函数MessageBox中的内容报错。
当用户输入数值并回车后就在这个控件的响应函数中为相应参数付上输入值，而显示毛坯的时候就调用这个数值。
显示毛坯将使用GDI+中创建矩形的方法FillRectangle。
此软件中毛坯将显示在模拟窗口的左边正中间位置，所以绘制毛坯的矩形也必须放置在这一位置。
其算法如下：假设模拟窗口申请的画布大小为a*b，其中a为宽度，b为高度，所谓画布就是整个窗口。
而用户输入的毛坯大小为c*d，其中c为宽度，d为高度。
铸造成形工艺过程的数值模拟仿真及其应用
铸造仿真模拟优化软件是为评价 和优化铸 造产品 与
铸造工艺而开发 的，借助于铸造仿 真模拟优化 软件系统 平 台，铸造工程师在完成铸造『 艺 编制之前 ，就能够对 ［
铸 件 在 形 成 过 程 中 的流 场 、温 度 场 和应 力 场 进 行 仿 真 分
通过模拟金属铸造 过程 中的流动过程 ，精确显 示充填不 足 、冷隔 、裹气和热节 的位置 ，以及 残余 应力 与变 形 ， 准确地预测缩孑 、缩松 和铸造过程 中微观组织的变化 。 Ｌ
陷进行 预测 。数 据 库材 料 铸锌等各 类铸造 合金 ；可 针对 砂 型 、金属 型、熔模 、低压 、压力 、倾 斜铸造 及钢锭 模 铸 造等各种铸造方式进行真实 的模拟仿真分析 。 Ｈ Ｃ Ｅ系统 的前 置 处理 是 模 拟 过 程 的 准备 工作 ， ＺＡ 它实现 了 Ｃ Ｄ模 型 的导人 ，利 用 Ｓ Ｌ预览 检查 三维 造 Ａ Ｔ 型是 否正确 ，进行有 限差分 网格的划分 。另外 ，还 可以 通过 Ｈ Ｃ Ｅ提供 的 Ｃ Ｄ功 能对 实体 造 型进 行 简 单 修 ＺＡ Ａ 改 。三维造型平 台用户可任选 ，绝大部 分三维造 型系 统
造行 业的 产 品设计 师 模 具设 计 师 、铸造 工 艺师提 供 一定 的参 考 借 鉴作 用 ，从 而为提 高 企 业 的铸 造 工 艺水平
搭建 一个更好 的优 化设计 ， 以及 成形 工艺 的数 字化工 艺优 化设 计 、制 造 、仿 真集 成 的先进 平 台。
一
、
概述
析并预测铸件 的质量 、优化 铸造设 备参 数 和工艺方 案。
界面及模拟分析实例。
分布图及充型温度分 布图等。颜 色随意 调整 ，画面直接
毒 华 ｜ ＾
Ｌ 盈霉 ＿。 铸． 曩 曩 蓬
基于数值仿真的汽车冲压件的成形与优化
在板料拉深过程中，拉延筋的设置方式、形状 和尺寸对成形质量有很大影响。在拉延筋优化前． 利用Ｄｙｎａｆｏｒｍ软件进行模拟得到冲压成形极限
《热加工工艺》２００９年第３８卷第１９期
万方数据
金属铸锻焊技术Ｃａｓｔｉｎｇ·Ｆｏｒｇｉｎｇ·Ｗｅｌｄｉｎｇ
２００９年１０月
图，如图４（ａ）所示。可以看出，圆桶形件零件大部 分区域的应变值位于成形极限图的成形安全区以 内，但深色区域产生了开裂现象。这是因为在拉深 过程中板料深色区域所在的部分首先与模具接触 受压，使该部位板料表面产生弯曲变形。然后板料 表面开始受拉。且各部位拉深程度不同．深色区域 拉深深度明显多于边界区域，这样就造成零件边界 区域成形不充分，深色区域出现开裂的现象。经分 析，可采取改变拉延筋的设置方式和尺寸来解决。
１ 板料冲压数值仿真的技术路线
金属板料冲压成形问题。是一个涉及几何非 线性、材料非线性、接触非线性的强非线性问题。 这些非线性现象的综合，加上不规则的工件形状， 使得冲压成形过程的计算非常棘手，传统的解析 法、实验法已经难以解决该问题。必须借助非线性 有限元技术。因此．本文利用有限元仿真软件 Ｄｙｎａｆｏｒｍ处理板料冲压成形问题。图ｌ为本文拟 定的基于有限元法的板料冲压仿真的技术路线， 通过ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ的协同仿真。实现了在虚拟 环境下的设计自动化。这无疑有利于缩短模具开 发周期。
２圆桶形件有限元仿真模型的建立
７６
Ｈｏｔ Ｗｏｒｋｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ２００９，Ｖ０１．３８，Ｎｏ．１９
万方数据
到摹莎咽Ｈ蛩《摹盼 上半月出版 运用二维软件 建觅参数化模型ｌ
Ｃａｓｔｉｎｇ·Ｆｏｒｇｉｎｇ·Ｗｅｌｄｉｎｇｌ属铸锻焊技术
…。占五…‘
口罩机齿辊的加工仿真与实现
口罩机齿辊的加工仿真与实现祁迹，黄小峰，邝锦祥（东莞台一盈拓科技股份有限公司，广东东莞523000）程序名加工内容刀具号刀具规格主轴转速/(r ·min -1)进给速度/(mm ·min -1)CG_1四轴联动开粗T01D680003000CG_2底部光刀T02D680001000CG_3整体清角T03D390003000CG_4刻字精加工T04D0.5150002300CG_5凸台阵列精加工T05D1.3A27120003000CG_6鼻梁凸台精加工T05D1.3A27120003000CG_7边凸台加工T06D1.2A27120003000CG_8键槽加工T07D4120001500表1零件加工程序单0引言2020年初突如其来的新冠疫情导致口罩机热销，市面上甚至有用其他机器改造成口罩机的。
根据生产口罩的执行标准，配套加工一套压花齿辊，就能将原来生产N90或者纸尿裤、防溢乳垫的机器改造成生产N95口罩的设备。
由此可知，口罩机的一个关键技术部件就是压花齿辊，一时需求暴涨，供不应求，价格高昂。
齿辊的形状特征为圆柱形，表面要雕铣出复杂的花纹和切断结构，因此一般采用四轴数控机床进行加工。
我公司采用自己主营的Wintop MC-500高速立式加工中心，通过增配和数控编程开发，快速形成数量达800以上机台的齿辊制造生产能力。
机床的特点是：1）在通用机床上加装第四轴进行数控改造，设备成本减半；2）加工效率比大型机床高30%左右；3）通过改造与调试，加工精度完全满足要求。
口罩齿辊形状结构复杂，加工工序要求严格，加工时间长，一般需要高配电脑或者工作站进行前期编程处理。
加工难度则体现在齿辊材质为高强度钢，精度要求高，在多次装夹过程中要保证同心度在0.005mm 以内，刀口的均匀度要好，否则切割出的口罩会出现藕断丝连和毛边现象，一个细微的改动就可能导致返工甚至重做一根辊。
因此必须在加工前利用仿真软件进行验证，验证刀轨的正确性及工艺安排的合理性，将风险降至最低。
齿轮毛坯锻造成形的数值模拟
齿轮毛坯锻造成形的数值模拟
张勇明
【期刊名称】《建设机械技术与管理》
【年(卷),期】2010(023)005
【摘要】利用精锻工艺加工齿轮是一种极具开发前景的新工艺,以
MARC.SuperForm模拟软件对齿轮毛坯锻压成形过程的数值进行模拟对保证齿轮机械性能和材料的合理选择是至关重要的.
【总页数】3页(P94-96)
【作者】张勇明
【作者单位】山西太原工具厂
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于最小损伤值的齿轮毛坯锻造成形过程工艺参数优化设计 [J], 陈学文;王进;陈军;阮雪榆
2.数值模拟在齿轮轴毛坯锻模设计中的应用 [J], 张瑞;郝新
3.后壳毛坯锻造成形缺陷分析 [J], 徐成林;朱伟成;宋宝阳;谢雁斌;李晓辉;李恩来
4.直齿锥齿轮毛坯形状摆辗成形三维数值模拟 [J], 程培元;陈由红;周鹏;李轶
5.齿轮毛坯锻造成形内部质量控制与工艺优化设计 [J], 陈学文;王进;陈军;阮雪榆因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
带轴齿轮坯闭式精锻成形数值模拟与实验研究
带轴齿轮坯闭式精锻成形数值模拟与实验研究孙建辉;谢瑞;薛克敏;汪长开【摘要】To study the closed precision-forging for shaft gear billet, a reasonable forming process was defined according to the special structure of the gear billet. The simulation analysis of closed precision-forging process was carried out by finite ele-ment analysis software. Corresponding physical experiment was carried out to validate the simulation results. Effective stress and strain distribution, metal flow pattern, temperature distribution and load change in the forming process were obtained through finite element simulation. The product made in experiment met the requirements and approximately agreed with the si-mulation results. In conclusion, gear billet made by closed warm precision-forging process meets the dimensional requirements. Therefore the process scheme is feasible. The simulation results are accurate and reliable and have a certain guiding function for actual production.%目的：研究带轴齿轮坯闭式温精锻成形的工艺过程。
材料成形过程模拟仿真
Thermo-calc
Thermo-calc是世界上最好的 多元相图计算软件。
Thermo-calc基于热力学的基 本原理，对于各种合金的平衡 相图、各种温度下相的种类及 相对量均可进行定量分Bound Method）
用于分析较为简单的准稳态变形问题；
边界元法(Boundary Element Method)
用于模具设计分析和温度计算 ；
有限元法（Finite Element Method）
用于大变形的体积成形和板料成形，变形过程常呈 现非稳态，材料的几何形状、边界、材料的性质等 都会发生很大的变化。
塑性加工过程数值模拟
上机实验
材料模拟仿真实验室 贠冰
1
主要内容
数值模拟的有限元法简介 实验室简介 上机实验软件Ansys简介 上机实验内容及操作步骤 上机分组
Laboratory of Materials Numerical Simulation 2008/10
塑性加工过程的 有限元法
理场耦合CAE分析软件 Deform MSC系列：Nastran、ADAMS、Marc、Autoforge等 Ansys
Laboratory of Materials Numerical Simulation 2008/10
材料加工模拟实 验室简介
12
材料模拟仿真实验室
地点:创业楼314（材料学院实验测试中心） “211工程”实验室 实验室由一台惠普小型机服务器、两台IBM工
Laboratory of Materials Numerical Simulation 2008/10
基于PROE的齿轮轴仿真加工研究 中国高新技术企业杂志 2015年1月中-24
- 48 -2015年第2期（总第317期）NO.2.2015( CumulativetyNO.317 )齿轮轴是机械行业中的典型零件，它是将轴和齿轮结合起来的零件，它的作用是传递运动和扭矩。
对齿轮轴进行虚拟仿真加工的主要内容包括：首先，根据齿轮轴的零件图进行工艺分析，设计出较为合理的加工工艺路线；其次，在PROE中进行三维模型的建立；最后，在PROE 中进行数控仿真加工模拟，并生成相应的数控加工代码。
1 齿轮轴的工艺路线1.1 零件图样的分析根据齿轮轴的零件图，如下图1所示，齿轮轴的材料为45钢，主体结构为回转体零件，其表面组成为：Φ30、Φ40、Φ25、Φ20的圆柱面，齿顶圆为Φ52的轮齿，286×28的键槽，其中轮齿的主要参数为：模数m=2、齿数24=z 24、压力角=20α20°。
其主要加工表面有Φ30的外圆柱面和Φ52的齿面，由于传动与装配的要求较高，对于Φ20和Φ25的齿面均有径向圆跳动要求，左端Φ30有径向圆跳动和圆柱度的要求；在齿轮轴的表面中，表面粗糙度要求依次为：Φ30圆柱面和齿面为Ra1.6，Φ52圆柱面为Ra1.6，Φ20、Φ25、Φ40的圆柱面为Ra1.6，其余表面的表面粗糙度要求较低些。
另外，Φ20圆柱面上的键槽有表面粗糙度Ra3.2和键槽两侧面有形位公差项目对称度的要求（键槽上有一个A-A的移出断面图，在图1中没有显示出来）。
图1 齿轮轴的零件图1.2 齿轮轴毛坯的确定毛坯图是制定工艺规程的最初阶段的工作之一，毛坯的形状特征如材料硬度、加工精度和金相组织等都对机械加工的难易程度和工序的编排有直接或间接的影响，因此，合理选择毛坯是一个非常重要的环节，同样，毛坯的加工余量的确定也是一个要慎重选择的问题。
零件毛坯的常见种类有铸造件、锻造件、焊接件、型材和其他形式的毛坯，其中，锻造件毛坯由于经过锻造后可以得到连续且均匀的金属纤维组织，因此锻造件的综合力学性能较好，常用于受力较为复杂的非常重要的零件。
齿轮成形磨削加工热力耦合数值仿真研究
齿轮成形磨削加工热力耦合数值仿真研究张魁榜;韩江;夏链;杨清艳【摘要】Gear form grinding ,w hich is commonly used for gear finish machining ,can greatly improve the precision of gears .But during the process of high speed form grinding ,it will produce large a‐mounts of heat .This grinding heat will generate a high temperature on the surface of the gear that will cause the surface burns ,and will produce larger varying temperature gradient field on the work‐piece surface ,thus forming the residual stress of grinding and causing the work‐piece surface micro‐structure changes ,which will affect the precision of gear grinding and the service life of the gear .In this paper ,by using the engineering analysis software Abaqus and Matlab ,the three‐dimensional tem‐perature field simulation model of gear form grinding is established based on the theory of moving grinding heat source and triangular heat distribution model and the calculation of grinding contact length .The numerical simulation cloud chart of gear grinding heat stress and strain is gotten by using the thermal‐mechanical coupled analysis method , achieving the accurate analysis of the gear form grinding temperature field and thermal deformation .The study has theoretical significance for impro‐ving the precision of gear form grinding .%齿轮成形磨削加工为齿轮精加工工艺，在高速成形磨削加工过程中，会产生大量的热。
DYNAFORM材料成型工艺仿真
Dynaform软件适用的设备有：单动压力机、双动压力 机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种 锻压设备等。
材料成型工艺仿真
Dynaform 举例
材料成型工艺仿真
Dynaform 举例
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例1 单动拉延成形
材料成型工艺仿真
对 话 框 显 示 区
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材料成型工艺仿真
Dynaform
Dynaform软件可应用于不同的领域，汽车、航空航 天、家电、厨房卫生等行业。可以预测成形过程中板料的 裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹、成形刚度、表面质量， 评估板料的成形性能，从而为板成形工艺及模具设计提供 帮助。
材料成型工艺仿真
Dynaform
Dynaform软件设置过程与实际生产过程一致，操作上 手容易。来设计可以对冲压生产的全过程进行模拟：坯料 在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边 回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。
2、设定单位 Tools→Analysis Setup
单位
材料成型工艺仿真
拉延类型
工具、毛坯的接触类型： 用于成形的单面接触 冲压方向 接触间隙
setup→Auto setup
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3、自动设置
材料成型工艺仿真
模拟类型：
板料成形
管材的液压成形 工艺类型：单动成形模拟
板料厚度：
模具的参考零件表面
Dynaform 显示选项区
重新设置（Reset）：恢复所有的选项至默认值。 线（Lines）：开/关线显示。 曲面（Surface）：开/关曲面显示。 单元（Elements）：开/关单元显示。 收缩（Shrink）：创建一单元图可减少20%尺寸。 法线（Normal）：用箭头显示单元法线方向。 节点（Nodes）：开/关节点显示。 隐藏（Hidden） 填充色（Fill Color） 渲染（Shade）
从动螺旋锥齿轮锻件毛坯仿真及自动化上下料系统研究
从动螺旋锥齿轮锻件毛坯仿真及自动化上下料系统研究发布时间：2021-12-22T05:39:38.911Z 来源：《中国科技人才》2021年第26期作者：曹景山[导读] 本文针对从动螺旋锥齿轮锻件毛坯生产线存在的人工劳动强度高、效率低、环境恶劣等问题，通过DEFORM软件进行锻件工艺流程仿真分析，提高设备选型的精度，缩短了锻件模具设计、试模等工作周期和成本；并设计基于机器人及配套部件的自动化上下料系统，降低了劳动强度，提高了安全性、生产效率、质量及稳定性等。
连云港杰瑞自动化有限公司江苏连云港 222006摘要：本文针对从动螺旋锥齿轮锻件毛坯生产线存在的人工劳动强度高、效率低、环境恶劣等问题，通过DEFORM软件进行锻件工艺流程仿真分析，提高设备选型的精度，缩短了锻件模具设计、试模等工作周期和成本；并设计基于机器人及配套部件的自动化上下料系统，降低了劳动强度，提高了安全性、生产效率、质量及稳定性等。
关键词：从动螺旋锥齿轮；DEFORM；仿真；机器人；自动化引言从动螺旋锥齿轮具有承载能力强、传动平稳性高、工作可靠等优点，对高速、重载传动的需求适应性高，从动螺旋锥齿轮被广泛应用于汽车、轮船、飞机等机械设备，是重要的机械传动零件[1]。
随着汽车等工业的迅速发展，从动螺旋锥齿轮的需求量也随之越来越大，对其性能、寿命、成本、制造效率等方面的要求也逐渐提高。
DEFORM是针对复杂金属成形过程的三维金属流动分析的功能强大的过程模拟分析软件。
该软件是一套基于工艺模拟系统的有限元系统，专门设计用于分析各种金属成形过程中的三维(3D)流动，提供极有价值的工艺分析数据及有关成形过程中的材料和温度流动[2]。
目前国内较多企业从动螺旋锥齿轮锻件毛坯的成型还是采用人工上下料方式，由于从动螺旋锥齿轮锻件重量不一，如直径500mm的从动螺旋锥齿轮锻件重量可达70kg，虽然辅助一些工具人工尚可操作，但锻压机上下料效率明显较低，造成温度下降增加锻压应力，影响锻件质量；且现场液压成型设备及冷却润滑液、中频感应加热设备，极易产生噪声、粉尘、高温及潜在的机械损伤。
圆柱齿轮滚轧成形工艺的虚拟设计与数值分析的开题报告
圆柱齿轮滚轧成形工艺的虚拟设计与数值分析的开题报告一、选题背景和意义圆柱齿轮作为机械传动中常用的零件，主要用于实现传动功率与转速的传递。
其精度对整个机械系统的运转稳定性和可靠性有着重要影响，而齿轮加工过程中的制造误差和磨损损伤等问题也会导致齿轮性能下降，甚至损坏。
因此，实现圆柱齿轮的高质量加工一直是制造业的一个重要课题。
滚轧成形技术是圆柱齿轮加工中的一种重要方法，它可减少齿轮加工过程中的金属去除量，提高加工效率和精度，但该方法的成形工艺和工艺参数的选择对成形效果和齿轮性能有着至关重要的影响。
因此，通过虚拟设计和数值分析的方法对圆柱齿轮滚轧成形工艺进行优化和研究，提高其加工质量和效率，对于推动制造业的发展和提高我国制造业的核心竞争力有着重要的意义。
二、研究目标和内容本研究的主要目标是通过虚拟设计和数值分析的方法对圆柱齿轮滚轧成形工艺进行优化和研究，提高其加工质量和效率，并探究其机理和原因。
具体内容包括：1. 建立圆柱齿轮滚轧成形的虚拟加工系统，包括三维建模、网格划分和材料参数设置等。
2. 分析圆柱齿轮滚轧成形过程中的力学和热学变化、变形和应力分布等关键参数，采用有限元分析方法进行数值计算和模拟。
3. 通过对不同滚轧成形工艺参数的对比研究，探究其对圆柱齿轮加工质量和效率的影响，优化工艺参数。
其与工艺参数之间的关系。
5. 对优化后的滚轧成形工艺进行试制和性能测试，验证其实用性和可行性。
三、研究方法和技术路线本研究采用虚拟设计和数值分析的方法对圆柱齿轮滚轧成形工艺进行优化和研究，并采用试制和实验验证的方法进行检测和评估。
具体技术路线如下：1. 圆柱齿轮滚轧成形虚拟加工系统的建立，包括三维建模、网格划分和材料参数设置等，采用CAD、CAE和MATLAB等软件进行支撑。
2. 对圆柱齿轮滚轧成形过程中的力学和热学变化、变形和应力分布等关键参数进行分析和计算，采用有限元分析方法进行数值模拟。
3. 对不同滚轧成形工艺参数的对比研究和优化，采用响应面法和遗传算法等优化算法，确定最优工艺参数。
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（ 广西科技大学 汽车与交通学院，柳州 ５ ４ ５ ０ ０ ６ ） 毛 汉 颖
（ 广西大学 机械工程学院，南宁 ５ ３ Ｏ Ｏ Ｏ ４ ） 毛 汉 领 叶 朋 黄 振 峰
摘 要 ：为提 高生产效率和材料利用率 ，针对大尺寸齿圈毛坯的特点 ，提出了以棒 料为坯料 生产 大尺寸齿 圈毛坯 的
ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｍａ ｄ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ａ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｅ ｄ 。Ｔｏ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｉ ｎ ｔ ｏ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ，ｔ ｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｈ ａ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ Ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｄ ｕ ｒ ｅ ．Ｔｈ ｅ ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｒ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｈ ａ ｖ ｅ ｂ ｅ ｅ ｎ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ
第 ２ ２卷 第 ５ 期
２ ０ １ ５ 年 １ ０月
塑 性 工程 学报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＰＬＡＳ ＴＩ ＣＩ ＴＹ ＥＮＧＩ ＮＥ ＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ １ ． ２ ２ Ｎｏ ． ５
Ｏｃ ｔ ． ２ ０１ ５
棒 料 制 造 齿 圈毛 坯成 形 工 艺 的数 值 仿 真
真 ，获得 了齿 圈 毛 坯成 形 过 程 中 的关 键 工 艺 参 数 ，对 实 际 生 产 具 有 指 导 意 义 。
关键 词 ： 齿圈毛坯 ；数值仿 真 ；焊圆环工艺 ；模锻工艺
中 图 分 类 号 ：ＴＧ ３ １ ６ 文献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１ ０ ０ ７ — ２ ０ １ ２（ ２ ０ １ ５ ）０ ５ ０ ０ １ ８ — ０ ６
新工艺 。利用数值仿真圆成 形装置建立 数学 模型 ，对棒料成形 可对焊 圆环过程进行 数值模拟 并进行 实验验证 ，分析 了棒料 成形 的可行性 。模 拟和实验结 果表 明 ，依据仿 真结果设计 的辊 圆成形装 置可实现棒 料成形 ，该 装置具 有实用性 。对齿 圈毛 坯的模锻 过程进行数 值仿
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈｅ ｇ ｅ ａ ｒ ｒ ｉ ｎ ｇ ｗｏ ｒ ｋ — ｐ ｉ ｅ ｃ ｅ ｓ ｍａ ｄ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｂ ａ ｒ