田 维，安喜梅，程旺军

(1.中国重型机械研究院股份公司，陕西 西安 710032;2.中国石油长庆油田分公司物资采购管理部，陕西 西安 710018)

大模数直齿圆柱齿轮精锻数值模拟及模具设计

田 维1，安喜梅2，程旺军1

(1.中国重型机械研究院股份公司，陕西 西安 710032;2.中国石油长庆油田分公司物资采购管理部，陕西 西安 710018)

采用闭塞式精密模锻技术的40Cr直齿圆柱齿轮，设计了一种全新的圆柱直齿轮温精锻成形模具，利用UG软件对模具结构进行三维造型，通过有限元分析软件DEFORM-3D对精锻成形过程进行数值模拟，得到了齿轮成形过程的等效应力图和变形速度图。结果表明：采用闭塞式温镦挤复合成形工艺，能够得到齿形完整，强度和精度较高的齿轮产品。

直齿圆柱齿轮；闭式精密模锻；模具设计；数值模拟

0 前言

齿轮作为一类传递运动和动力的零件，广泛应用在汽车、化工、仪表及航空航天等工业领域。齿轮的制造方法有很多种，如：切削加工法、铸造法及锻造法等。切削加工法生产齿轮，其材料利用率和生产效率较低；铸造法主要生产一些形状比较复杂，外形尺寸比较大的齿轮，但铸造齿轮强度低，缺陷多，废品率较高；锻造法主要生产一些对强度要求比较高的齿轮，如汽车变速箱，减速机，齿轮箱等[1-4]。锻造法生产齿轮包括很多种类型，比如：普通锻造，半精密锻造和精密锻造等[5-7]。目前，精密锻造法生产的全纤维齿轮因其高精度，高强度和较高的材料利用率，越来越受到广大专家学者和工程技术人员的青睐；……