發(fā)布時(shí)間：2020-05-03 16:03

【摘要】：同步器齒轂是汽車變速箱中的重要零件之一,它起到將兩個(gè)不同轉(zhuǎn)速的齒輪在達(dá)到相同轉(zhuǎn)速時(shí)進(jìn)行嚙合的作用。同步器齒轂作為結(jié)構(gòu)復(fù)雜型齒輪件,目前其生產(chǎn)方式主要以開式模鍛和粉末冶金為主。開式模鍛方式存在著材料利用率低、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)周期長等問題;粉末冶金方式存在著產(chǎn)品強(qiáng)度低、力學(xué)性能差、模具開發(fā)成本高和生產(chǎn)不穩(wěn)定等缺陷。為了跟隨現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,提高市場競爭力,本論文基于對國內(nèi)外齒輪各種成形工藝方案的分析研究,提出了一種新型同步器齒轂成形方案,即熱精鍛+冷推擠復(fù)合成形工藝。本文通過對新型成形工藝方案的研究,擬定了工藝路線圖;通過對比分析熱精鍛時(shí)單向擠壓成形工藝與雙向擠壓成形工藝的優(yōu)缺點(diǎn),確定了使用雙向擠壓成形工藝;基于同步器齒轂的結(jié)構(gòu)尺寸,建立了用于模擬分析的幾何模型和有限元模型。本文選用DEFORM-3D模擬了熱精鍛和冷推擠的成形過程,分析了金屬的應(yīng)力應(yīng)變、流動速度場、溫度場和成形力載荷-行程變化曲線,根據(jù)模擬結(jié)果判定該方案具有可行性。使用單因素輪換法,根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果對比分析了熱精鍛時(shí)模具預(yù)熱溫度、擠壓速度、摩擦系數(shù)的改變對成形力載荷和鍛件終鍛溫度的影響,冷推擠時(shí)輪齒表面推擠余量、推擠速度的變化對成形力載荷的影響,最終確定了最佳成形工藝參數(shù)。結(jié)果表明,使用最佳成形工藝參數(shù),模具型腔填充飽滿,無缺料重疊現(xiàn)象,鍛件成形質(zhì)量良好,成形力載荷明顯降低。
【圖文】：

將取代傳統(tǒng)加工工藝成為主流。1.2.4 閉塞鍛造閉塞鍛造是精密鍛造工藝技術(shù)的一種，它主要由上、下凹模和沖頭組成。坯料在封閉型腔內(nèi)受沖頭擠壓力的作用產(chǎn)生塑性變形，充滿型腔，得到少無飛邊的近凈尺寸的精鍛件。通過閉塞精鍛的一次變形，毛坯可以產(chǎn)生較大的變形量，得到型面復(fù)雜的鍛件，因此合適生產(chǎn)復(fù)雜型零件。近些年來，該工藝在汽車、航空航天等行業(yè)零部件制造中的發(fā)展十分迅速，如生產(chǎn)變速箱齒輪、星形套、三銷軸等[16-17]。閉塞鍛造工藝技術(shù)的工作原理如圖 1-1 所示。起初，開啟由凹模組成的封閉型腔，將加熱到指定溫度的坯料放入下凹模并精準(zhǔn)定位，然后緊閉上下凹模。壓力機(jī)驅(qū)動沖頭對型腔內(nèi)坯料進(jìn)行擠鐓，使其發(fā)生塑性成形，并到達(dá)指定位置時(shí)停止運(yùn)動。坯料經(jīng)過一次加熱和設(shè)備的一次擠鐓運(yùn)動過程，金屬填充滿模具型腔從而形成各種復(fù)雜形狀鍛件。

(a) (b)圖 1-2 傳統(tǒng)閉式鍛造方法(a) 夾緊型 (b) 導(dǎo)向型Fig.1-2 Conventional closed die forging process(a) Guiding Type (b) Clamping Type（2）浮動凹模浮動凹模成形工藝是改變凹模與坯料之間的摩擦力方向，使得原本阻礙的摩擦阻力轉(zhuǎn)變成促進(jìn)金屬流動的力。圖 1-3 為浮動凹模成形工藝圖，浮動凹模一起向下運(yùn)動，此時(shí)坯料相對于凹模受到向下的摩擦力，促使流動，，使齒輪下端角隅更易填充飽滿，但是齒輪上端角隅因?yàn)榻饘倭鲃右螂y以填充飽滿。
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG316

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2647776