一种变速箱后行星齿轮支架锻造成形工艺的先期模拟

文/王欢·湖州剑力金属制品有限公司洛舍分公司

孟凡林·浙江天马轴承集团有限公司

变速箱后行星齿轮支架是行星齿轮机构中用来固定和支撑行星齿轮运转的零件。它可以随着行星齿轮一同转动，也可以单独锁止，从而改变齿轮旋转状态，达到控制车轮转动状态的目的。因此面对复杂的工况环境，该零件需要有足够高的强度和韧性，以达到抗扭转和抗冲击的要求。目前，锻造是最为理想和经济的量产成形方式。

在与自主品牌变速箱客户合作过程中，有一批变速箱后行星齿轮支架锻件需要提前交样周期。根据客户提供的产品图纸出锻件图后，发现此变速箱后行星齿轮支架锻件的形状复杂系数属于S3级，锻造成形难度较高。并且因为目前没有近似产品的锻造经验，所以对此产品的锻造成形可行性进行了评审，经评估后认为该锻件成形工艺难度较高。为提高一次试模的成功率和缩短交样周期，同时为新产品的量产开模做准备。决定通过Deform-3D有限元模拟软件对该产品锻造成形工艺进行先期模拟和分析，验证该产品锻造的可行性。

锻造工艺与模具设计

锻件设计

此后行星齿轮支架材料使用SAE1020，为美标钢种，相当于国标20钢，属于优质低碳碳素结构钢，此牌号钢的强度较低，塑性好，通常经渗碳后使用，以达到表面硬度高、心部韧性好的效果。

锻件预留加工余量单边1.2mm(拔模斜度1.5°～3°)，得到锻件外径最大尺寸φ145mm，支架盘底厚度8mm，五个支架扣高度45.1mm，支架扣顶部内壁直径116mm，外壁直径141mm，锻件重量1.938kg。……