差速器是汽車(chē)中常見(jiàn)的傳動(dòng)部件之一,在車(chē)輛行駛中起到調(diào)節(jié)車(chē)輪轉(zhuǎn)速差的作用,其齒輪的生產(chǎn)質(zhì)量密切影響著差速器的工作性能及駕駛安全。隨著汽車(chē)產(chǎn)量的快速增長(zhǎng),差速器齒輪的需求量隨之節(jié)節(jié)飆升,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)也大幅度提高,采用傳統(tǒng)的切削加工方法不可避免地存在加工效率低、材料利用率低等問(wèn)題。冷擠壓技術(shù)是一種生產(chǎn)快速、節(jié)能環(huán)保、綠色高質(zhì)的精密塑性成形技術(shù),該成形技術(shù)能保證大批量生產(chǎn)中產(chǎn)品的質(zhì)量,節(jié)約企業(yè)的生產(chǎn)成本,因此高新的冷擠壓成形技術(shù)正在逐步代替?zhèn)鹘y(tǒng)的切削加工工藝。但由于差速器齒輪形狀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),冷擠壓成形過(guò)程中金屬流動(dòng)規(guī)律復(fù)雜,導(dǎo)致擠壓件易有成形缺陷;在擠壓過(guò)程中模具的彈性變形及成形結(jié)束后擠壓件的回彈均會(huì)影響差速器齒輪的成形精度,降低齒輪的嚙合性能,這些嚴(yán)重制約了冷擠壓技術(shù)在差速器齒輪生產(chǎn)制造中的應(yīng)用。因而,提高汽車(chē)差速器齒輪的成形質(zhì)量和成形精度對(duì)汽車(chē)零部件制造業(yè)的發(fā)展具有重要的理論意義和較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文以某汽車(chē)差速器齒輪為研究對(duì)象,針對(duì)正擠壓成形差速器齒輪中易有的齒形缺陷問(wèn)題,使用GearTrax及SolidWorks軟件建立三維幾何模型,應(yīng)用剛塑性有限元軟件數(shù)值模擬再現(xiàn)其擠壓過(guò)程,通過(guò)觀察金屬的流動(dòng)情況,提出了差速器齒輪軸向分流冷擠壓成形方法,數(shù)值模擬結(jié)果顯示采用該方法可以有效避免齒頂“缺肉”的問(wèn)題分析齒形缺陷產(chǎn)生的原因,表明了該方法的可行性。為了進(jìn)一步優(yōu)化此方法,研究了凸模球面直徑、入模半角、分流口臺(tái)階厚度對(duì)齒輪成形的影響規(guī)律,分析確定了最優(yōu)工藝參數(shù)�；趶椝苄杂邢拊M最優(yōu)工藝參數(shù)條件下的差速器齒輪冷擠壓成形,得到模具和擠壓件彈性變形規(guī)律及回彈數(shù)據(jù)。利用MATLAB軟件將收集的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線擬合從而獲得齒形輪廓線圖,直觀顯示齒面的回彈情況。懫用模具型腔返補(bǔ)償修形的方法,通過(guò)齒向修形和齒形修形途徑進(jìn)行返補(bǔ)償修正,為保證能獲得精確的修形量,減少工藝試驗(yàn)次數(shù),使用齒輪測(cè)量中心和齒輪嚙合儀對(duì)成形齒輪的齒面進(jìn)行精度質(zhì)量檢測(cè),經(jīng)過(guò)多次迭代試驗(yàn)得到了最佳齒形型腔修形量,保證了齒面成形精度,提高了差速器齒輪的嚙合性能。
【學(xué)位單位】：重慶理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U463.218.4;TG376.3
【部分圖文】：

重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文后齒形凹模的彈性變形規(guī)律和模具卸載時(shí)擠和 Matlab 擬合曲線的方法對(duì)擠壓件齒面上對(duì)差速器齒輪齒形精度及齒向精度的影響規(guī)法的研究及工藝試驗(yàn)。首先通過(guò)工藝試驗(yàn)完用齒輪測(cè)量中心測(cè)量擠壓件齒面坐標(biāo)偏移量；根據(jù)偏移量對(duì)模具齒形型腔進(jìn)行齒向和齒移量，同時(shí)使用齒輪嚙合儀對(duì)擠壓件齒面進(jìn)行綜合分析；重復(fù)前面步驟，對(duì)模具齒面速器齒輪擠壓件逐步達(dá)到所需精度。以此驗(yàn)流程圖如圖 1.1 所示：

其產(chǎn)品零件圖與實(shí)物圖分別如圖2.1、2.2 所示。圖 2.1 差速器半軸齒輪零件圖 圖 2.2 差速器半軸齒輪實(shí)物圖表 2.1 半軸齒輪參數(shù)模數(shù) M/mm 齒數(shù)/Z 壓力角 /( ) 齒頂高/mm 齒根高/mm 壓力角 /( )4.8 13 25 3.888 5.928 25齒輪的部分參數(shù)如表 2.1 所示，此外分錐角為 55.3048°，根錐角為 46.4266°，頂錐角為 62.1922°，大端直徑為 63mm，材料為 20CrMnTi。根據(jù)差速器半軸齒輪

差速器齒輪作為傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力的扮演者，是汽車(chē)的重要零部件之一。由于差速器齒輪形狀復(fù)雜，在對(duì)其毛坯進(jìn)行冷擠壓成形時(shí)，若成形工藝方案設(shè)計(jì)不合理，則冷擠壓成形后得到的汽車(chē)差速器齒輪將無(wú)法滿足安全且高質(zhì)量的傳動(dòng)要求。然而在以往差速器齒輪冷擠壓成形設(shè)計(jì)中，主要考慮的因素是如何降低成形載荷、保證模具壽命、提高工作效率等問(wèn)題，卻極易忽略擠壓時(shí)坯料內(nèi)部金屬流動(dòng)的復(fù)雜性和不可控性，導(dǎo)致冷擠壓成形齒輪時(shí)出現(xiàn)齒形結(jié)構(gòu)缺陷現(xiàn)象，這嚴(yán)重影響到冷擠壓成形技術(shù)在差速器齒輪加工生產(chǎn)中的推廣及運(yùn)用。本章將通過(guò)有限元軟件 Deform-3D 分析冷擠壓件成形缺陷產(chǎn)生的原因，為后續(xù)冷擠壓成形方法的改進(jìn)奠定理論基礎(chǔ)。2.1 研究對(duì)象結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析本課題選用某汽車(chē)差速器半軸齒輪為研究對(duì)象，其產(chǎn)品零件圖與實(shí)物圖分別如圖2.1、2.2 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2814063