本文關(guān)鍵詞：載重汽車用齒輪冷擠壓成形精度研究

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【摘要】：直齒圓柱齒輪是汽車及機械行業(yè)中最常見的傳動零件,其在工業(yè)生產(chǎn)中有著不可替代的作用。目前,直齒圓柱齒輪主要采用傳統(tǒng)的滾齒及插齒等方法加工,機械加工不可避免地存在加工時間長、切削廢料多、刀具磨損快等一系列問題。冷擠壓技術(shù)是一種高效、低耗的塑性成形方法。采用冷擠壓工藝加工齒輪不僅可以有效地避免機械加工工藝的不足,同時齒輪內(nèi)部組織流線連續(xù)且表面無切削痕跡,因此其零件強度高、表面質(zhì)量好,隨著冷擠壓技術(shù)的發(fā)展,在一定范圍內(nèi)使用的齒輪也越來越多地采用這種近(凈)成形的方法加工。但由于齒輪擠壓過程中金屬流動的復雜性及不確定性,導致冷擠壓齒輪的成形質(zhì)量及成形精度無法滿足工作要求,這嚴重制約了齒輪冷擠壓技術(shù)的推廣。因此,如何提高齒輪的成形質(zhì)量和成形精度是冷擠壓工藝制定的關(guān)鍵。本文以載重汽車用輪邊減速器行星輪為研究對象,根據(jù)直齒圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)特點提出了“連續(xù)擠壓+冷精整”成形工藝方案;對齒輪的成形過程進行了數(shù)值模擬分析,研究了齒輪在成形過程中的金屬流動規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律,及各工藝參數(shù)對齒輪成形質(zhì)量的影響規(guī)律;針對擠壓過程中模具的彈性變形及擠壓件的彈性回復進行研究,以保證齒輪的齒形精度為目標,提出了模具修形方法;提出了“冷擠壓+精整”的工藝方法,以達到提高齒輪齒向精度的目的,并研究了冷精整過程中金屬的變形行為及齒向精度的變化規(guī)律。根據(jù)數(shù)值模擬結(jié)果,進行直齒圓柱齒輪連續(xù)擠壓及冷精整工藝試驗。試驗結(jié)果表明:合理的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)在保證成形質(zhì)量的同時可以有效地降低成形力;對擠壓模具型腔進行修形可以保證冷擠壓齒輪的齒形精度;采用冷精整工藝可以改善齒輪的齒向精度。試驗結(jié)果證明了數(shù)值模擬結(jié)果的正確性。
【關(guān)鍵詞】：直齒圓柱齒輪 冷擠壓 成形質(zhì)量 成形精度 數(shù)值模擬 工藝試驗
【學位授予單位】：重慶理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U466;TG376.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 選題背景及意義9-10
• 1.2 冷擠壓技術(shù)簡介10-11
• 1.3 直齒圓柱齒輪加工工藝現(xiàn)狀11-12
• 1.4 直齒圓柱齒輪冷擠壓成形精度及研究現(xiàn)狀12-15
• 1.4.1 齒輪冷擠壓成形精度研究方法的介紹12-14
• 1.4.2 齒輪冷擠壓成形精度研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 論文的主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 直齒圓柱齒輪冷擠壓成形方案設(shè)計及有限元模型的建立17-29
• 2.1 研究對象結(jié)構(gòu)特點分析17-18
• 2.2 成形工藝方案的設(shè)計18-21
• 2.3 成形方案數(shù)值模擬分析21-28
• 2.3.1 Deform-3D軟件介紹21-22
• 2.3.2 有限元模型的建立22-25
• 2.3.3 成形結(jié)果的比較25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 直齒圓柱齒輪冷擠壓成形金屬流動特性研究29-43
• 3.1 入模口齒根寬度C對金屬成形的影響29-33
• 3.1.1 入�？邶X根寬度C對齒輪前端塌角的影響29-32
• 3.1.2 入�？邶X根寬度C對金屬成形力的影響32-33
• 3.2 入模口半角α對金屬成形的影響33-38
• 3.2.1 入�？诎虢铅翆X輪前端塌角的影響33-35
• 3.2.2 入模口半角α對金屬成形力的影響35-38
• 3.3 定徑帶長度L對金屬成形的影響38-40
• 3.4 摩擦系數(shù)μ對金屬成形的影響40-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第四章 直齒圓柱齒輪冷擠壓齒形精度與模具修形方法研究43-51
• 4.1 模具彈性變形對齒形精度的影響43-44
• 4.2 擠壓件彈性回復對齒形精度的影響44-45
• 4.3 提高齒形精度的方法45-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第五章 直齒圓柱齒輪冷擠壓齒向精度研究51-61
• 5.1 齒輪一次擠壓成形后齒向精度研究51-55
• 5.1.1 冷擠壓齒輪齒向精度研究方法51-53
• 5.1.2 冷擠壓齒輪齒向誤差分布規(guī)律研究53-55
• 5.2 齒輪冷精整工藝研究55-60
• 5.2.1 齒輪冷精整原理55-56
• 5.2.2 齒輪冷精整數(shù)值模擬分析56-58
• 5.2.3 精整量對齒向精度的影響規(guī)律研究58-60
• 5.3 本章小結(jié)60-61
• 第六章 直齒圓柱齒輪冷擠壓及冷精整工藝試驗61-71
• 6.1 試驗方案61-62
• 6.2 坯料及擠壓前準備62-64
• 6.3 試驗準備64-65
• 6.4 試驗?zāi)＞咴O(shè)計65-68
• 6.4.1 組合凹模設(shè)計65-67
• 6.4.2 模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計67-68
• 6.5 試驗結(jié)果68-71
• 第七章 總結(jié)及展望71-73
• 7.1 全文總結(jié)71-72
• 7.2 展望72-73
• 致謝73-75
• 參考文獻75-78
• 個人簡歷、在學期間發(fā)表的學術(shù)論文及取得的研究成果78

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