汽车变速器花键轴冷精锻成形有限元分析及试验研究.pdfVIP

第49卷第2期技2024年2月

Vol.49No.2FORGINGSTAMPINGTECHNOLOGYFeb.2024

汽车变速器花键轴冷精锻成形有限元分析及试验研究

宋志峰，云杰?

（1．濮阳职业技术学院机电与汽车工程学院，河南濮阳457000；

2.河南大学濮阳工学院，河南濮阳457000）

摘要：为提高某种汽车变速器花键轴的生产效率，同时保证生产质量和控制生产成本，对花键轴的整体结构进行了分析并设

计了一套6工位冷精锻成形工艺。研究了花键轴材料的冷变形行为，并为模拟试验建立了比较准确的本构模型。通过Deform-

3D软件详细分析了花键轴的冷精锻成形过程，发现了工位5中存在折叠缺陷，根据金属流动过程确定了缺陷起因，并对工位

3和工位4的模具型腔进行了合理优化。试验结果表明，优化工艺能有效解决折叠缺陷，得到的花键轴成形完整且内部质量

较好。此外，还对优化工艺进行了冷精锻试验，制得的花键轴产品外观较好，断面流线连续、分布有序，无明显缺陷，与模

拟结果高度吻合，验证了优化工艺的有效性。

关键词：冷精锻成形；本构模型；折叠；金属流动；模具型腔；断面流线

D0I:10.13330/j.issn.1000-3940.2024.02.005

中图分类号：TG316.8文献标志码：A文章编号：1000-3940（2024）02-0037-09

Finiteelementanalysisandexperimentalstudyoncoldprecisionforgingfor

automotivetransmissionsplineshaft

SongZhifeng,LuYunjie?

(1.CollegeofElectromechanicalandAutomotiveEngineering,PuyangVocationalandTechnicalCollege,Puyang457000,China;

2.PuyangInstituteofTechnology,HenanUniversity,Puyang457000,China)

Abstract:Inordertoimprovetheproductionefficiencyofacertainautomobiletransmissionsplineshaftandensuretheproductionquality

andcontroltheproductioncost,theoverallstructureofsplineshaftwasanalyzed,andasix-stationcoldprecisionforgingprocesswasde-

signed.Then,thecolddeformationbehaviorofsplineshaftmaterialwasstudied,andamoreaccurateconstitutivemodelwasestablished

forthesimulationtest.Furthermore,theprecisionforgingprocessofsplineshaftwasanalyzedindetailbysoftwareDeform-3D,andthe

foldingdefectinthefifthstationwerefound.Finally,thecauseofthedefectwasdeterminedaccordingtothemetalflowprocess,andthe

moldcavit