斜齒圓柱內(nèi)齒輪,簡稱內(nèi)斜齒輪,其作為傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的最基本零件之一,由于其嚙合效率高、噪聲低、傳動(dòng)載荷大等優(yōu)點(diǎn),在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛。當(dāng)前加工內(nèi)斜齒輪主要采用插齒、拉削等工藝方法,其加工工藝復(fù)雜、生產(chǎn)效率低,不適合大批量生產(chǎn)。而采用冷擠壓成形工藝則可以節(jié)約原材料、提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本。由于內(nèi)斜齒輪具有一定的螺旋角,若采取常規(guī)的擠壓工藝成形,內(nèi)斜齒輪在冷擠壓成形時(shí)存在成形力過大、齒形角隅部分難充填、齒形部分精度難以保證、擠壓件脫模困難等技術(shù)難點(diǎn),這成為制約內(nèi)斜齒輪近凈成形應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。本文以斜齒圓柱內(nèi)齒輪為研究對象,根據(jù)其零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出采用貫通式工藝方案來進(jìn)行冷擠壓成形和脫模的研究,研究材料在冷擠壓過程中的流動(dòng)情況,探究內(nèi)斜齒輪成形原理,分別探尋坯料內(nèi)孔直徑、入模半角、定徑帶長度和摩擦系數(shù)對冷擠壓成形載荷和質(zhì)量的影響規(guī)律;采用正交實(shí)驗(yàn)法和有限元法對影響內(nèi)斜齒冷擠壓成形的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,確定了最優(yōu)工藝參數(shù);以彈塑性理論為基礎(chǔ),分析得到了下凸模彈性擴(kuò)張和擠壓件彈性回復(fù)情況對齒輪精度的影響規(guī)律,采用反補(bǔ)償法對模具修形,以此提高齒輪的齒形精度和齒向精度。根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果并... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

內(nèi)斜齒輪零件圖

此種材料為含碳量較低的合金鋼，便于冷擠壓成形。圖 2.2 內(nèi)斜齒輪擠壓件結(jié)構(gòu)圖2.2 成形工藝方案的設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的內(nèi)斜齒輪冷擠壓成形方法采用的是反擠壓成形，其原理圖如下圖 2.3所示，從圖中可以看出，模具結(jié)構(gòu)為整體式結(jié)構(gòu)。在反擠壓模具結(jié)構(gòu)中，把向心推力球軸承放置在凸模與凸模固定套間,并在凸模與上墊板間放置鋼球，擠齒前采用凸模與齒坯內(nèi)孔本身導(dǎo)向,保證輪齒成形的一致性以及內(nèi)齒、外圓間的同軸度。齒坯與凹模間留有較小間隙,確保擠齒過程中擠壓件在凹模內(nèi)始終可轉(zhuǎn)動(dòng),利于斜齒成形。而其主要成形過程是凸模向下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)凸模上的外齒接觸到坯料時(shí)，由于摩擦力作用使鋼球和向心推力球軸承同時(shí)旋轉(zhuǎn)，凸模也隨之穩(wěn)定的向下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，直到擠齒過程結(jié)束，而后凸模停止向下運(yùn)動(dòng)并且向上退出，同理，由于凸模上的外齒與擠壓件的摩擦力作用，使凸模在向上運(yùn)動(dòng)的過程中也作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并與擠壓的齒輪逐步分離，最后擠壓件再被頂桿頂出。

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文形，材料選為塑性體。本文中研究對象為內(nèi)斜齒輪，材料為 20CrM材料時(shí)需選性能與之接近的 AISI-4120[70-2200F (20-1200C)]。為與相符，根據(jù)實(shí)際的應(yīng)力應(yīng)變曲線所呈現(xiàn)出的流動(dòng)特性，選取流動(dòng)ε,ε ,T)。如圖2.5所示為AISI- 4120[70-2200F(20-1200C)]的流動(dòng)應(yīng)力題對內(nèi)斜齒輪冷擠壓成形精度的研究中，由于坯料在擠壓變形時(shí)的彈性變形情況對齒輪成形精度存在著較大的影響，因此在研究內(nèi)和齒向精度時(shí)，必須要綜合考慮兩方面的因素對擠壓過程中彈性變時(shí)應(yīng)選擇坯料材料為彈-塑性，圖 2.6 為 20CrMoTi 材料在前處理中性相關(guān)數(shù)據(jù)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3331934