基于SolidWorks的锥齿轮精锻模具设计

    下凹模13空腔内，待毛坯放置好后，上模3下行；当上模3开始接触毛坯时，缩挤形成开始；随着上模3的继续下压，应力圈10由于受到压力作用，挤压下部的弹簧并随之下移，坯料进入封闭状态的模腔内，缩挤完成，开始镦挤成形阶段；上模3继续下移，至达到规定行程为止。上模回程后，下凹模13和应力圈10在弹簧8的作用下恢复初始状态。成形后的锥齿轮锻件在上顶杆19的作用下脱模，取走锻件，至此锥齿轮精锻成形过程完成。
    

    齿形凹模是锥齿轮精锻成形最关键的零件，它的精度决定锥齿轮锻件的精度。齿形凹模的强度和寿命不仅要从所用材料上来考虑，更要从凹模的结构设计上来保证。为了提高齿形凹模的强度，采用组合式结构。采用浮动的上模芯和浮动的下组合模套结构，使锻件在封闭的环形模腔中变形，锻件无飞边，径向尺寸精度高。由于锻件无飞边，水平投影面积(锻造面积)小，所需的锻造力小，降低了压力机吨位。由于采用浮动模结构，浮动模形成的凹腔较深，确保上下模导向准确。此模具利用弹簧实现压边，实现闭式模锻。
    3 精锻模具3D模型
    SolidWorks是一款功能强大的CAD软件。在完成产品三维造型的基础上，还能实现模型的动态可视化，对模具的装配过程、拆卸过程和运行过程进行模拟。锥齿轮精锻模具的三维造型如图5所示，通过对锥齿轮模具进行了干涉检查和运动仿真，及早发现了设计过程中出现的问题，并对相关零件进行了改进。最后生成了装配体和零件的二维工程图纸。
    

    4 结束语
    采用精锻工艺生产齿轮，既可减少原材料和能源消耗，降低制造成本，又可改善齿轮的机械性能。根据锥齿轮精锻成形工艺，设计了锻件的合理形状。利用SolidWorks三维设计软件完成了锥齿轮工件及精锻模具的三维实体建模，通过对模具运动过程的模拟，能够及早发现设计问题，有利于快速发现问题改进结构设计，从而实现精锻模的快速设计，为精锻工艺的数值模拟等研究工作奠定基础。

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