Analiza numeryczna procesu kucia stożkowego koła zębatego na prasie korbowej

Przedstawiono wyniki analizy numerycznej procesu kucia stożkowego koła zębatego wraz z uzębieniem w trzech operacjach: wstępne spęczanie wsadu, ukształtowanie przedkuwki oraz ostateczne kucie uzębienia. Omówiono obszary zastosowań wyrobów typu koła zębate i przedstawiono sposoby ich wytwarzania stosowane w przemyśle. Analizę numeryczną procesu przeprowadzono w oparciu o metodę elementów skończonych (MES), wykorzystując komercyjny pakiet oprogramowania DEFORM – 3D. Omówiono szczegółowo modele geometryczne zastosowane w obliczeniach MES. Symulacje przeprowadzono w warunkach przestrzennego stanu odkształcenia, w trakcie których wyznaczono rozkłady naprężeń, odkształceń, temperatur oraz sił kształtowania, a przede wszystkim określono możliwości wytwarzania wieńców zębatych metodą obróbki plastycznej. Omówiono wpływ poszczególnych parametrów kształtowania na jakość wyrobów i trwałość narzędzi. Przedstawiono również wpływ zmian objętości zastosowanego wsadu na wartość sił kształtowania i trwałość narzędzi oraz maszyny. Opisane rezultaty badań numerycznych procesu kucia stożkowego koła zębatego potwierdzają możliwość wytwarzania wieńców z uzębieniami metodami obróbki plastycznej.

---

Presented are the results of the full bevel gear forging process in three stages: charge upset, forging preform, teeth shaping operation. Detailed geometric models as used in FEM proce- dure are discussed. Described are effects of particular parameters on product quality and tool lifetime.