中图分类号：U464.13 文献标识码：A 文章编号：1003-8639（2025）06-0158-03

BasedonNumerical Simulationof the Stress of Automotive Engine GearsandtheAnalysisof MoldWear WangHonglei，Li Xiaozhan

（Shangqiu Instituteof Technology，School of Mechanical Engineering，Shangqiu 476ooo，China）

【Abstract】Through numerical simulation methods，thisarticle systematically analyzes the stress distribution and mold wear characteristics of automotive engine gears during the forging process.Based on the finite element analysis technology，theequivalent stress（up to566MPa）and strain concentrationareas（such as thetooth root）during the closeddie forging processof gears were simulated toreveal thecorelation between stressconcentrationand forging defects.Combining the mold designprinciples（precision，durability，and maintainability），optimize thematerial selection（high-speed stee，hard ally），structuraldesign（uniform force distribution），and manufacturing processes （electrical dischargemachining，wirecutting）.Theresearch significantly improves theservice lifeof themoldby reducingthe forging speedandadjusting the mold parameters tocontrol the mold wear within O.Ooo30lmm.This achievement provides theoreticalbasisand technical supportfor theeficient manufacturingof enginegearsand the servicelife extension of molds.

【Key words】 engine gear；stress simulation analysis；strain simulation analysis；mold wea

1发动机齿轮模具的设计原则

1.1 精确性

齿轮作为发动机的核心部件之一，其设计和制造的品质直接关系到发动机的性能和寿命，齿轮在发动机中扮演着传递力量、密封气缸和散热等多重角色，因此，它的形状、尺寸和材料的选择都必须经过严格的计算和测试，而这一切的基础，就是齿轮模具的设计，所以保证模具的精确性至关重要[1-2]

1.2 耐用性

作为现代工业生产必不可少的核心部件，齿轮模具在高温、高压的工作环境下承担着十分重要的作用，要求齿轮模具能够在这种条件良好的环境下稳定且高效率地运行，就必须拥有良好的耐磨、耐腐蚀和不形变的能力。

结构优化设计也是齿轮模具设计的难题，需要设计者根据实际工作中对齿轮模具的工作条件和受力情况，对齿轮模具结构进行准确的计算和优化，采取合理的结构设计，确保齿轮模具在进行工作时结构受力均匀，避免发生应力集中变形等情况。

1.3 可维护性

模具是现代工业生产的重要工艺工装，模具设计、制造及维修都非常重要3，特别是在急剧发展的市场背景下，模具维修及更换是否有效直接决定着企业的生产效率及生产成本，在对模具进行设计的时候，需要考虑模具设计的模块化、标准化、互换性，以此来确保模具的维修及更换效率。

除模块化、标准化和互换性外，模具的拆卸、安装操作也应尽量简单化。简单化的拆卸、安装操作能降低操作者劳动强度，节省操作时间，提升维修效率。……