Analiza numeryczna procesu walcowania wałków drążonych z uzębieniami

W artykule przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu walcowania wielostopniowego wałka drążonego z wieńcem zębatym. Analizę numeryczną procesu oparto na metodzie elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania DEFORM-3D. Omówiono szczegółowo model geometryczny zastosowany w obliczeniach MES. Symulacje przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, w trakcie których wyznaczono parametry geometryczne wyrobów oraz siłowe procesu. Opisane rezultaty badań numerycznych potwierdzają możliwość wytwarzania wałków drążonych z wieńcami uzębionymi ze wsadu w postaci rury metodami walcowania poprzecznego trzema narzędziami.

---

This paper presents the results of the numerical analysis of the rolling process of a multistage hollowed shaft with a toothed wheel rim. The numerical analysis of this process was conducted basing on the finite element method (FEM), with the application of the commercial software DEFORM-3D. The geometrical model used in FEM calculations was discussed in details. Simulations were made in the conditions of three-dimensional state of strain. During these simulations the following data were determined rolling moments distributions. The described results of numerical research confirm the possibility of manufacturing of hollowed shafts with toothed wheel rims from the billet in the form of a bar by means of cross-wedge rolling with three tools.