本文關鍵詞：直齒圓柱內(nèi)齒輪精密成形初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：直齒圓柱內(nèi)齒輪(以下簡稱內(nèi)齒輪)是機械傳動中的典型零件,其尺寸精度要求高,強度要求好。傳統(tǒng)的切削加工由于破壞了金屬的纖維流線,導致輪齒強度和疲勞壽命不夠高,同時材料利用率低、成本高。采用精密成形方式是解決這些問題的有效方式。根據(jù)已有的模鍛、擠壓、旋壓等內(nèi)齒輪精密成形工藝研究,本文提出了圓環(huán)坯料“預劈擠+反向終劈擠”內(nèi)齒輪兩步劈擠成形工藝。本研究以齒數(shù)18、模數(shù)3、齒寬30 mm的漸開線內(nèi)齒輪作為研究對象,用內(nèi)徑52 mm,外徑80 mm,高度30 mm的圓環(huán)坯料進行劈擠研究,通過三維建模、數(shù)值模擬優(yōu)化、物理實驗,最終得到了符合要求的鉛制件。主要研究工作為預成形模具優(yōu)化、數(shù)值模擬實驗規(guī)律總結(jié)及物理實驗與數(shù)值模擬結(jié)果對比。通過研究得出:用劈刃傾角和劈分角均為60o的劈楔,一步劈擠內(nèi)徑52mm,外徑80 mm的圓環(huán)坯料時,當劈刃側(cè)面夾角φ≤80o,徑向劈入深度h0≥3.4 mm時可以避免產(chǎn)生折疊。但一步劈擠無法避免端面塌角缺陷且容易出現(xiàn)齒頂欠充滿。采用兩步成形工藝。確定預成形件周向凹凸,呈淺齒狀,劈出端具有一定高度隆起,且徑向直徑小于劈入端。模擬優(yōu)化得出預成形主要參數(shù):劈入端齒頂圓直徑D1=?47.6,齒根圓直徑d1=?50.6;末端齒頂圓直徑D2=?51.6,齒根圓直徑d2=?59.6;端面預留金屬高度△B=5mm,預留徑向?qū)挾取鱀=6 mm,預成形凸模成形端劈入深度8 mm,凸模劈刃傾角θ=80o。根據(jù)最優(yōu)的模擬結(jié)果制造實物模具進行物理實驗,制作鉛坯料;預成形階段凸模下行,坯料被劈分,劈出端開始成形隆起輪廓,劈入端成形坯料與齒形之間的起伏過渡輪廓,當劈入深度為39 mm時得到合格的預成形件;將預成形件劈出端朝上置于終成形模具,凸模完全穿透凹模后得到了合格的內(nèi)齒輪工件。研究表明,內(nèi)齒輪一步劈擠在合理的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)下可以避免產(chǎn)生折疊,但是無法消除端面塌角缺陷,且齒頂不容易填充飽滿。通過劈擠預成形可以彌補端面塌角,齒頂填充不滿問題,同時能降低成形力,最終獲得齒廓清晰、齒頂填充飽滿的內(nèi)齒輪工件。兩步劈擠成形工藝具有成形力小,模具簡單,設備動作要求簡單等優(yōu)點,且為大模數(shù)多齒數(shù)內(nèi)齒輪精密成形提供了可能。
【關鍵詞】：內(nèi)齒輪 精密成形 劈擠 數(shù)值模擬 物理實驗
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 研究背景和意義8-10
• 1.2 研究內(nèi)容和方法10-12
• 第2章 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及相關成形途徑12-29
• 2.1 閉式模鍛12-17
• 2.1.1 傳統(tǒng)的閉式模鍛12-14
• 2.1.2 改進的閉式模鍛14-17
• 2.2 擠壓成形17-23
• 2.3 旋壓成形23-25
• 2.4 劈擠成形25-29
• 2.4.1 劈擠成形簡介25-26
• 2.4.2 齒輪劈擠成形26-29
• 第3章 內(nèi)齒輪兩步精密成形工藝29-44
• 3.1 兩步精密成形29-31
• 3.1.1 成形工藝流程29-30
• 3.1.2 意義及特點30-31
• 3.2 研究對象31-32
• 3.3 預成形研究32-43
• 3.3.1 圓環(huán)坯料劈擠32-34
• 3.3.2 預成形設計構(gòu)想34-35
• 3.3.3 預成形件主要參數(shù)及其設計35-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 劈擠成形規(guī)律研究44-51
• 4.1 劈擠預成形數(shù)值模擬及其結(jié)果44
• 4.2 劈擠終成形數(shù)值模擬及其結(jié)果44-45
• 4.3 劈擠變形過程分析45-48
• 4.4 模具應力分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第5章 物理模擬實驗51-70
• 5.1 實驗目的51
• 5.2 實驗準備51-58
• 5.2.1 模具設計及制造51-56
• 5.2.2 制作實驗坯料56-57
• 5.2.3 實驗設備57-58
• 5.3 物理模擬實驗58-60
• 5.3.1 預成形實驗58-59
• 5.3.2 終成形實驗59-60
• 5.4 實驗結(jié)果分析與對比60-68
• 5.4.1 物理實驗分析60-63
• 5.4.2 數(shù)值模擬與物理模擬實驗對比分析63-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 第6章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻73-75
• 攻讀學位期間的研究成果75

【參考文獻】

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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  本文關鍵詞：直齒圓柱內(nèi)齒輪精密成形初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：292534