本文關鍵詞：裝配式凸輪軸芯軸滾花加工數值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：裝配式凸輪軸以其較高的制造精度、輕量化的結構設計、靈活的材料匹配、高生產效率、低廉的生產成本、較小的生產污染以及敏捷的制造技術等諸多傳統(tǒng)一體式凸輪軸無法企及的優(yōu)勢，已經成為凸輪軸制造業(yè)新的發(fā)展方向。而凸輪片與芯軸的連接方法作為裝配式凸輪軸的關鍵技術越來越受到凸輪軸制造行業(yè)的重視，也成為近年工程科研院所的研究熱點。 作為凸輪與芯軸重要連接方法之一的滾花過盈裝配連接技術，其中芯軸的滾花加工是裝配式凸輪軸高強度連接關鍵技術中的重要一環(huán)，滾擠出的齒形形狀、齒形高度對后續(xù)凸輪片與芯軸的壓力裝配過程及其最終連接強度均有較大影響。不同的滾花加工工藝參數對數控機床主軸力矩、刀具載荷也會產生一定的影響。本文對軸向和橫向兩種主要的滾花加工方法進行了數值模擬研究，對影響芯軸過盈量和刀具載荷的滾花刀具幾何參數以及工藝參數進行了系統(tǒng)的探討，結合實際生產需求，確定了最佳的刀具幾何參數和加工工藝參數。 本文進行的研究工作主要為： （1）針對軸向和橫向兩種不同的滾花加工過程，定性分析了三角齒成型過程特點及滾花過程中的刀具和芯軸的受力情況，探討了軸向滾齒時不錯齒的必要條件和橫向滾齒時金屬流動特點。 （2）對軸向滾花過程進行了二維彈塑性有限元模擬分析，給出軸向滾齒過程中芯軸的等效應力、應變、齒形高度、刀具載荷以及夾具扭矩的變化規(guī)律，確定了軸向滾擠齒形時的不錯齒必要條件，并實驗驗證了軸向滾花模擬齒形。分析了軸向齒形高度（過盈量）、刀具載荷的影響因素，探討了刀具齒頂角、齒高、芯軸轉速以及刀具進給速度對刀具載荷和芯軸單邊過盈量的影響規(guī)律，進而優(yōu)化刀具設計方案和工藝參數，選定最適合的軸向滾花加工參數。 （3）對橫向滾花過程進行了三維剛塑性有限元數值模擬，，給出了橫向滾齒時芯軸的等效應力、速度場、表面積、齒形高度以及刀具載荷的變化規(guī)律，并進行了橫向滾花實驗。探討了刀具齒頂角、齒高對刀具載荷以及芯軸單邊過盈量的影響規(guī)律，給出最適宜的刀具齒頂角度以及刀具齒高，為橫向滾花加工刀具設計提供了理論參考。
【關鍵詞】：裝配式凸輪軸 滾花連接 橫向滾花 軸向滾花 數值模擬 工藝參數
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11-12
• 1.2 凸輪軸制造方法概述12-14
• 1.2.1 傳統(tǒng)凸輪軸制造方法12-13
• 1.2.2 裝配式凸輪軸制造技術13-14
• 1.3 裝配式凸輪軸常用連接方法14-17
• 1.3.1 熱過盈裝配法15
• 1.3.2 機械滾花連接法15-16
• 1.3.3 擴管連接法16-17
• 1.3.4 焊接法17
• 1.3.5 燒結法17
• 1.4 國外凸輪軸連接技術研究進展17-19
• 1.5 國內裝配式凸輪軸研究及生產技術現狀19
• 1.6 選題意義19-21
• 1.7 本文主要研究內容21-23
• 第二章 滾花連接原理及滾花過程分析23-37
• 2.1 凸輪軸滾花連接原理23-25
• 2.2 滾花過盈裝配過程25-27
• 2.2.1 滾花裝配流程25-26
• 2.2.2 滾花成型工藝26
• 2.2.3 壓裝工藝26-27
• 2.3 軸向齒形滾擠分析27-30
• 2.3.1 軸向滾花成型過程分析27-28
• 2.3.2 軸向滾齒無錯齒必要條件28-29
• 2.3.3 軸向滾齒受力分析29-30
• 2.4 橫向齒形滾擠分析30-31
• 2.4.1 橫向滾花成型過程分析30-31
• 2.4.2 橫向滾齒受力分析31
• 2.5 滾花成型模擬理論31-36
• 2.5.1 彈塑性有限元法32-34
• 2.5.2 剛塑性有限元法34-36
• 2.6 本章小結36-37
• 第三章 軸向滾花數值模擬及參數分析37-59
• 3.1 有限元模型建立及關鍵技術處理37-41
• 3.1.1 模型建立37-39
• 3.1.2 材料模型39
• 3.1.3 邊界條件39-41
• 3.2 軸向滾齒過程分析41-47
• 3.2.1 等效應力41-43
• 3.2.2 芯軸表面變形分析43-46
• 3.2.3 齒形高度變化46-47
• 3.3 刀具、夾具載荷分析47-48
• 3.3.1 刀具載荷分析47
• 3.3.2 夾具力矩分析47-48
• 3.4 軸向滾花成形影響因素分析48-58
• 3.4.1 滾花刀幾何參數的影響48-54
• 3.4.2 滾花加工工藝參數的影響54-57
• 3.4.3 芯軸材料的影響57-58
• 3.5 本章小結58-59
• 第四章 橫向滾花數值模擬及參數分析59-77
• 4.1 橫向滾花模型建立及邊界條件處理59-62
• 4.1.1 橫向滾花加工模型簡化59-60
• 4.1.2 幾何模型建立60-61
• 4.1.3 芯軸有限單元網格離散61
• 4.1.4 材料模型建立61-62
• 4.2 邊界條件約束62-63
• 4.2.1 邊界位移約束62
• 4.2.2 接觸和摩擦處理62
• 4.2.3 滾花刀具載荷施加62-63
• 4.3 橫向滾花加工過程分析63-67
• 4.3.1 等效應力分析63-64
• 4.3.2 速度場與齒形分析64-66
• 4.3.3 刀具載荷分析66
• 4.3.4 芯軸齒形高度分析66-67
• 4.4 橫向滾花加工參數分析67-72
• 4.4.1 橫向滾花刀幾何參數對過盈量影響67-70
• 4.4.2 橫向滾花刀幾何參數對刀具載荷的影響70-72
• 4.5 橫向滾花刀具設計72-74
• 4.5.1 刀具齒高和齒頂角度選擇72-73
• 4.5.2 刀具直徑選擇73-74
• 4.6 本章小結74-77
• 第五章 結論與展望77-79
• 5.1 結論77-78
• 5.2 展望78-79
• 參考文獻79-85
• 致謝85

【參考文獻】

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中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

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  本文關鍵詞：裝配式凸輪軸芯軸滾花加工數值模擬研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：330959