为研究轴向振动冷挤压工艺中成形件组织演化规律,采用元胞自动机方法模拟了轴向冷挤内花键成形过程中毛坯的微观组织演化过程。发现施加辅助振动的冷挤工艺加工出来的内花键平均晶粒尺寸明显小于无辅助振动时的平均晶粒尺寸。通过正交试验,分析了振动频率、振动幅值和挤压速度对成形件微观组织的影响规律。方差分析的结果表明,振动幅值对齿根部位晶粒平均尺寸影响最显著,而对节圆与齿顶部位晶粒尺寸影响最显著的分别是振动频率和挤压速度;振动频率对成形件齿根和节圆部位的平均晶粒均匀度影响最显著,挤压速度对齿顶的晶粒均匀度影响最显著。对辅助振动参数影响晶粒细化的机理进行了总结。

针对国内花键搓齿机设计制造过程依靠经验数据与设计支撑理论不充分的现状,以立式花键搓齿机为例,研究其设计分析方法。在搓制成形力计算基础上,给出了立式花键搓齿机的总体布局和床身结构设计;依据模拟仿真获得的成形力数据,并在对滑台、丝杠的工作情况和受力分析基础上,设计了传动系统关键部件;对立式搓齿机进行了强度和模态分析,得到了机床的静动态特性。