本文關(guān)鍵詞：斜齒圓柱齒輪兩步精密成形工藝初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：斜齒圓柱齒輪（以下簡稱斜齒輪）精密成形存在角隅欠飽滿（填充困難）、成形力大、模具結(jié)構(gòu)復雜且制造困難、工件脫模困難等一系列問題。本文綜合借鑒已有成形方法，特別是依據(jù)導師發(fā)明的齒輪精密成形新途徑，提出了一種斜齒輪兩步精密成形新工藝——開式模鍛預成形+劈擠終成形。以齒數(shù)z=12，法面模數(shù)mn=4，螺旋角β=14°的斜齒輪為研究對象，進行了數(shù)值模擬研究，設(shè)計制作了實驗模具，并完成了物理模擬研究，獲得了合格的鉛質(zhì)工件。參照劈擠成形的現(xiàn)有研究成果，主要圍繞模具設(shè)計、預成形件優(yōu)化、成形過程金屬流動方面展開了較深入研究。 終成形實驗模具分為成形結(jié)構(gòu)和導向機構(gòu)兩部分。成形結(jié)構(gòu)由凸模及整體式凹模兩部分組成。確定凹模上各劈楔的劈分角α劈及劈刃傾角β劈均取60°。為保證兩側(cè)工作面兩兩對接，兩工作面與劈刃所在面（中性面）的夾角α1、α2分別為27.8°、32.2°；為保證兩側(cè)工作帶長度相等，凹模下端呈“荷葉狀”。導向機構(gòu)由導向板（帶螺旋槽）、導向銷及推力球軸承組成。 確定預成形件模型特征為：周向外緣輪廓呈淺齒狀，淺齒走向同目標齒輪的輪齒；劈入端軸向預留一定高度金屬，，且徑向尺寸大于末端。不斷優(yōu)化后，預成形件起伏高度△R為4mm，預留高度△B為6.5mm，劈入端齒頂圓直徑D1為55.6mm，齒根圓直徑d1為47.6mm；末端齒頂圓直徑D2為51.6mm，齒根圓直徑d2為43.6mm。預成形凹模采用組合式結(jié)構(gòu)，保證了加工性。 預成形階段，圓柱坯料整體軸向下行，徑向向外擴張，坯料柱面逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槁菪隣畎肼」?cè)面；終成形階段，工件槽底表層金屬轉(zhuǎn)移形成齒槽，槽部金屬隨螺旋角β徑向填充至輪齒部位，形成斜齒。 結(jié)果表明，預成形采用開式模鍛，工藝性好；終成形所需設(shè)備動作簡單，模具不用浮動凹模等復雜機構(gòu)，成形力小，不存在脫模問題；所獲工件輪廓清晰，齒面完整、光潔。 本研究首次按“半隆梗—半開槽”途徑實現(xiàn)了斜齒輪精密成形。通過分析變形過程而獲得的系列工藝參數(shù)，可為設(shè)計生產(chǎn)用模具并制定生產(chǎn)流程提供參考。
【關(guān)鍵詞】：斜齒圓柱齒輪 精密成形 劈擠 數(shù)值模擬 物理模擬
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.41;TH16
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-12
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 研究內(nèi)容10-12
• 第2章 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及相關(guān)成形途徑12-26
• 2.1 閉式模鍛12-16
• 2.1.1 基于不同模具結(jié)構(gòu)的工藝12-15
• 2.1.2 基于不同鍛造溫度的工藝15-16
• 2.2 改善的閉式模鍛16-20
• 2.2.1 浮動凹模成形工藝16-18
• 2.2.2 分流成形工藝18-20
• 2.3 正擠壓成形20-22
• 2.4 劈擠成形22-25
• 2.4.1 劈擠成形簡介22-23
• 2.4.2 直齒輪劈擠成形23-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 斜齒輪兩步精密成形工藝26-39
• 3.1 工藝流程26
• 3.2 研究對象26-28
• 3.3 終成形研究28-31
• 3.3.1 終成形實驗模具28-30
• 3.3.2 模具工作原理30-31
• 3.4 預成形研究31-37
• 3.4.1 圓柱坯料劈擠31-32
• 3.4.2 預成形件模型建立及優(yōu)化思路32-33
• 3.4.3 預成形件主要參數(shù)的確定33-36
• 3.4.4 預成形實驗模具36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 兩步精密成形數(shù)值模擬39-49
• 4.1 預成形數(shù)值模擬39-42
• 4.1.1 預成形模擬結(jié)果39
• 4.1.2 預成形變形過程分析39-42
• 4.2 終成形數(shù)值模擬42-45
• 4.2.1 終成形模擬結(jié)果42
• 4.2.2 終成形變形過程分析42-45
• 4.3 點追蹤觀察45-48
• 4.3.1 追蹤點的選取45-46
• 4.3.2 終成形至預成形階段各點遷移情況46-47
• 4.3.3 預成形至坯料階段各點遷移情況47-48
• 4.4 本章小結(jié)48-49
• 第5章 物理模擬實驗49-67
• 5.1 實驗目的49
• 5.2 實驗準備49-56
• 5.2.1 模具制造49-55
• 5.2.2 坯料加工55
• 5.2.3 實驗設(shè)備55-56
• 5.3 物理模擬過程56-58
• 5.3.1 預成形物理模擬56-57
• 5.3.2 終成形物理模擬57-58
• 5.4 實驗結(jié)果分析58-65
• 5.4.1 物理實驗58-61
• 5.4.2 數(shù)值模擬與物理模擬的對比61-65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 第6章 結(jié)論與展望67-70
• 6.1 結(jié)論67-68
• 6.2 展望68-70
• 致謝70-71
• 參考文獻71-74
• 攻讀學位期間的研究成果74

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：斜齒圓柱齒輪兩步精密成形工藝初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：380793