特种成形栏目是由北京机电研究所塑性工程技术中心①赞助刊出
第42卷第11期 Vol. 42No.11
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
冷敲花键相邻齿槽之间成形影响的分析
牛婷，李永堂12，王利民3，卢泓昱4
2017年11月 Nov.2017
（1.太原科技大学材料科学与工程学院，山西太原030024；2.金属材料成形理论与技术山西重点实验室，山西太原030024；
3.山东省青岛生建机械厂，山东青岛266106；4.太原科技大学机械工程学院，山西太原030024)
摘要：在分析花键冷敲成形原理的基础上，采用ABAQUS/Explicit算法对花键冷敲相邻齿槽成形过程进行了有限元模拟仿真，研究了工件经过不同股打次数后两个相邻齿槽的应力、
，应变分布规律。
在自行研制的LQ200型冷散设备上加工花键轴，利用
光学显微镜研究冷敲花键不同成形区的显微组织形貌，
以及不同成形区的影响层深度。
，结果表明：冷赢成形属于局部表层成
形，龄打齿槽在敲击时应力波扩散到了相邻齿槽，
应力波对相邻齿槽齿项、
齿侧、齿根的影响依次减小，敲打齿槽在敲击时
对相邻齿槽的应变影响很小；
相比齿侧、齿根成形区，齿顶影响区范围最大；齿侧成形
齿项成形区分度因以上均为影响区，
齿根成形区的影响区深度大约为600μm。
区的影响区深度大约为1mm；
关键词：冷敲成形；花键；相邻齿槽；ABAQUS；微观组织；局部表层成形 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 11. 013
文章编号：1000-3940（2017）11-0066-07
中图分类号：TG315.79
文献标识码：A
Analysis on forming effect between adjacent cogging of cold strike spline
Niu Ting', Li Yongtang'-2, Wang Limin', Lu Hongyu?
(1. School of Materials Science and Engineering, Taiyuan University of Science and Technology , Taiyuan 030024, China ;
2. Shanxi Key Laboratory of Metal Forming Theory and Technology, Taiyuan 030024, China ;
3. Qingdao Prodluction and Construction Machinery Factory, Qingdao 266106, China;
4. School of Mechanical Engineering, Taiyuan University of Scienxe and Technology, Taiyuan 030024, China)
Abstract : Based on the principle of cold strike foming for spline, the cold strike forming of adjacent cogging was simulated by ABAQUS/ Explicit, and the stress and strain distributions of adjacent cogging by diferent striking times were analyzed. Then, a spline shaft was pro cessed by the self-designed LQ200 spline cold striking equipment, and the mierostructure and the influence depths of different forming zones were obtained by the optical microscope. The results show that the cold strike forming belongs to the local surface forming, and the stress wave of the striking cogging can spread to the adjacent cogging. Then, the influences of stress wave on tooth top, tooth flank and tooth root weaken gradually, and the influence on the strain of adjacent cogging is small when the striking cogging is struck. The experi-mental results show that the influence area of tooth top is above the pitch crack, and the influence area is larger than that of tooth flank and tooth roof. Therefore, the influence area is about 1 mm in the depth of tooth flank, and the influence area is about 600 μm in the depth of tooth roof.
Key words : cold strike fonming; spline; adjacent cogging; ABAQUS; mierostructure; local surface fonming
冷鼓成形属于一种精密锻造技术，是一种零件锻造成形后不再加工即符合零件要求的少无切削的近/净锻造成形技术，是先进制造技术的重要组成部
收稿日期：20170527；修订日期：20170810
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51475316）；山西省重点学科建设经费资助
作者筒介：牛婷（1986），女，博士研究生 E-mail: niuting861010@ 163, com
通讯作者：李永望（1957-），男，博士，教授万方数据il：liyongang@ tyust.edlu.en
分。该技术较传统成形技术，一方面减少了切削加工量、材料与能源消耗，缩短了加工工序，提高了生产效率；另一方面，由于冷蔽成形工艺不切断组织纤维以及冷作硬化等冷成形特点，该工艺提高了产品的强度、硬度及耐磨性。同时，相比同类生产花键、齿形轴类零件的冷滚压、冷搓等冷成形加工技术，冷鼓成形克服了加工花键模数较小的缺点。冷敲成形工艺在保证产品质量的同时降低了生产成本，所以，该制造工艺广泛应用于汽车、矿山、航空、航天、兵器、能源、建筑等重要领域[1-2]