基于数值模拟的变速箱轴套精锻工艺评估及试验研究.pdf

精密成形工程第16卷第1期

192JOURNALOFNETSHAPEFORMINGENGINEERING2024年1月

基于数值模拟的变速箱轴套精锻工艺

评估及试验研究

田亚丁1，刘德波2

（1.新乡职业技术学院智能制造学院，河南新乡453006；2.黄河科技学院工学部，郑州450006）

摘要：目的针对汽车变速箱轴套在精锻工艺设计阶段成形方案选择多、成形结果不确定的现象，解决试验

成本高，开发周期长的问题。方法采用有限元模拟和工艺评价数学模型进行协同研究。首先，针对各工艺

方案建立有限元分析模型，分别进行成形模拟，根据成形后零件的填充情况和截面流线状况来评估工艺的

合理性；其次，利用工艺评价数学模型将各方案模拟获得的最大应力、最大应变、最大损伤值、最大载荷

等重要参数进行整合，以零件质量和模具寿命作为综合评估对象，根据评价值确定最优方案，同时对各方

案下的载荷情况进行分析；最后，按照最优方案完成制模和试模生产。结果获得的变速箱轴套成形饱满，

质量好，表面无明显缺陷，与模拟结果一致，验证了开发过程的准确性，且尺寸符合要求，内部探伤无裂

纹。结论提出的开发工艺可靠，与切削工艺相比，生产效率大幅提升，同时材料利用率提高到92.7%。

关键词：变速箱轴套；精锻工艺；有限元模拟；工艺评价数学模型；流线

DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2024.01.022

中图分类号：TG386.3文献标志码：A文章编号：1674-6457(2024)01-0192-09

EvaluationandExperimentalResearchonPrecisionForgingProcessof

GearboxShaftSleeveBasedonNumericalSimulation

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TIANYading,LIUDebo

(1.SchoolofIntelligentManufacturing,XinxiangVocationalandTechnicalCollege,HenanXinxiang453006,China;

2.EngineeringDepartment,HuangheSTUniversity,Zhengzhou450006,China)

ABSTRACT:Theworkaimstosolvetheproblemsofhighexperimentalcostandlongdevelopmentcyclecausedbymultiple

selectionofformingschemesanduncertainformingresultsintheprecisionforgingprocessdesignstageofautomotivegearbox

shaftsleeve.Thefiniteelementsimulationtechnologyandthemathematicalmodelofprocessevaluationwereusedforcollabo-

rativeresearch.Firstly,thefiniteelementanalysismodelwasestablishedforeachprocessscheme,