提高圆锥齿轮热精锻精度防护层的研究
发布时间：2021-08-27 12:57
齿轮是一类重要的传动性零件,用来传递空间轴间的运动和动力,它具有传动平稳,适用范围广等优点。随着机械制造业的迅速发展,对齿轮精度要求越来越高。目前,冷精锻主要用于小模数齿轮的成形,对于模数接近10的大模数齿轮,仍无法进行冷精锻成形。冷精密塑性成形变形抗力大,国内外市场无法购买到大吨位的冷精密塑性成形设备。采用热锻方法能够降低成形过程中的变形抗力,但是高温状态下坯料的高温氧化会造成齿轮的尺寸精度和表面质量下降。本文针对热锻过程中高温氧化造成齿轮锻件的尺寸精度及表面质量下降问题,提出使用涂层防护的方法。本文的主要研究内容如下:1.使用Deform-3D软件对齿轮的热锻成形过程进行模拟分析对齿轮的热锻工艺进行分析,并建立有限元模型。经过数值模拟分析发现:当飞边宽度为4.6mm,厚度为0.72mm时,既保证了坯料完全充满型腔,又能保证坯料的成形不会过载;锻造过程中坯料的温度分布、等效应变分布、等效应力分布、金属的流动性有利于形成充填完整,轮廓清晰,安全可靠,符合质量需求的热锻齿轮。同时对高温抗氧化涂层提出性能要求,如:坯料的成形载荷、移动和碰撞,要求涂层与基体具有良好的结合性能,避免脱落失效;...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１齿轮摆辗成形原理示意图??
70℃以上F
加热到一定温度时，在涂层的作用下，基体表面少量氧化皮熔融，并与涂层成分反应，??形成一层薄的半熔融黏膜，均匀且牢固地粘附在坯料表面，阻碍了氧化气氛与坯料的??接触，达到热处理保护之目的，如图１．４所示。??（ａ）?（ｂ）??＂ｉｉｉｉｉ０２?ｎｕｉｒ２??．．．．．．．．?．．．．．．?????ｗ－??Ｘ?Ｗ?Ｗ?Ｖ??尚温炉气与???—？？？？？？？？？—？活性物质发???ｉ?ｆ—－ｉ?ｆ－—－１?ｐ—ｈ?ｆ??ｍｙｒ???生反应??基体?基体??图ｌ．３消耗反应型机理示意图（ａ）加热前（ｂ）高温阶段??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?（ａ）?ｂｅｆｏｒｅ?ｈｅａｔｉｎｇ??（ｂ）?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｔａｇｅ??（ａ）（；２ｉｉｉｉｒ２?（ｂＮｉｉＪｕｒ??……－土…士…士…土…“｝保护涂层?＼半熔态???）氧化皮??ｊ??基体?基体??图１．４互熔反应型机理示意图（ａ）加热前（ｂ）高温阶段??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｌｔｉｎｇ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?（ａ）?ｂｅｆｏｒｅ?ｈｅａｔｉｎｇ??（ｂ）?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｔａｇｅ??（３）惰性熔膜屏蔽型保护机理??在加热过程中，基体不与涂层反应。涂层软化至熔融状态，形成致密的保护膜，??并牢固的粘附在工件表面，隔绝了气体与基体的接触，从而达到／保护的目的。这种??黏态的保护膜，不仅能够隔绝炉内气体，达到保护基体的（Ｈ的，而ｎ．弹性好，减磨性??好
【参考文献】：
期刊论文
[1]含镍合金钢用Mg-Al-O高温防护涂层作用机理研究[J]. 杨孝鹤,周旬,王松涛,王晓东,徐海卫,刘朋,魏连启. 涂料工业. 2016(01)
[2]多层金属热锻模在热锻服役下的循环载荷分析[J]. 王华君,姚亮,鲁建飞,彭军波. 锻压技术. 2015(10)
[3]锻造技术的发展现状及趋势[J]. 李建军,黄茂林,彭谦之,魏志文,张强,贾贝,雷雪峰. 热处理技术与装备. 2015(03)
[4]BR1500HS硼钢热冲压表面涂层研究[J]. 王梦寒,王彦丽. 热加工工艺. 2014(15)
[5]重卡车桥锻造锥齿轮热锻与冷精整组合成形技术[J]. 喻洪芳. 农机使用与维修. 2014(05)
[6]直齿圆锥齿轮闭式热精密模锻生产工艺[J]. 宋舟,王德米,宋哲,罗晓彤. 冶金设备. 2013(S1)
[7]Industry experiment & effect of oxidation resistance coating for steel slab[J]. XIA Xiaoming,SUN Mingjun,WANG Wei,ZHAO Nan,WEI Lianqi. Baosteel Technical Research. 2012(04)
[8]22MnB5钢热冲压高温防氧化涂层[J]. 徐虹,孟佳,谷诤巍,崔波. 汽车技术. 2011(12)
[9]新型热精锻专用模具钢的成分设计及热处理工艺[J]. 金康,陈东,褚作明,王晓辉. 金属热处理. 2011(04)
[10]大型齿轮毛坯锻造及热处理工艺改进[J]. 张毅峰,王雷刚,吴君三,周云鹤,胡振奇. 锻压技术. 2010(06)
博士论文
[1]圆柱直齿轮热精锻冷挤压复合成形关键技术研究[D]. 左斌.北京科技大学 2015
本文编号：3366395
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：103 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１齿轮摆辗成形原理示意图??
70℃以上F
加热到一定温度时，在涂层的作用下，基体表面少量氧化皮熔融，并与涂层成分反应，??形成一层薄的半熔融黏膜，均匀且牢固地粘附在坯料表面，阻碍了氧化气氛与坯料的??接触，达到热处理保护之目的，如图１．４所示。??（ａ）?（ｂ）??＂ｉｉｉｉｉ０２?ｎｕｉｒ２??．．．．．．．．?．．．．．．?????ｗ－??Ｘ?Ｗ?Ｗ?Ｖ??尚温炉气与???—？？？？？？？？？—？活性物质发???ｉ?ｆ—－ｉ?ｆ－—－１?ｐ—ｈ?ｆ??ｍｙｒ???生反应??基体?基体??图ｌ．３消耗反应型机理示意图（ａ）加热前（ｂ）高温阶段??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｃｏｎｓｕｍｉｎｇ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?（ａ）?ｂｅｆｏｒｅ?ｈｅａｔｉｎｇ??（ｂ）?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｔａｇｅ??（ａ）（；２ｉｉｉｉｒ２?（ｂＮｉｉＪｕｒ??……－土…士…士…土…“｝保护涂层?＼半熔态???）氧化皮??ｊ??基体?基体??图１．４互熔反应型机理示意图（ａ）加热前（ｂ）高温阶段??Ｆｉｇ．?１．４?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｍｅｌｔｉｎｇ?ｒｅａｃｔｉｏｎ?ｍｅｃｈａｎｉｓｍ?（ａ）?ｂｅｆｏｒｅ?ｈｅａｔｉｎｇ??（ｂ）?ｈｉｇｈ?ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ?ｓｔａｇｅ??（３）惰性熔膜屏蔽型保护机理??在加热过程中，基体不与涂层反应。涂层软化至熔融状态，形成致密的保护膜，??并牢固的粘附在工件表面，隔绝了气体与基体的接触，从而达到／保护的目的。这种??黏态的保护膜，不仅能够隔绝炉内气体，达到保护基体的（Ｈ的，而ｎ．弹性好，减磨性??好
【参考文献】：
期刊论文
[1]含镍合金钢用Mg-Al-O高温防护涂层作用机理研究[J]. 杨孝鹤,周旬,王松涛,王晓东,徐海卫,刘朋,魏连启. 涂料工业. 2016(01)
[2]多层金属热锻模在热锻服役下的循环载荷分析[J]. 王华君,姚亮,鲁建飞,彭军波. 锻压技术. 2015(10)
[3]锻造技术的发展现状及趋势[J]. 李建军,黄茂林,彭谦之,魏志文,张强,贾贝,雷雪峰. 热处理技术与装备. 2015(03)
[4]BR1500HS硼钢热冲压表面涂层研究[J]. 王梦寒,王彦丽. 热加工工艺. 2014(15)
[5]重卡车桥锻造锥齿轮热锻与冷精整组合成形技术[J]. 喻洪芳. 农机使用与维修. 2014(05)
[6]直齿圆锥齿轮闭式热精密模锻生产工艺[J]. 宋舟,王德米,宋哲,罗晓彤. 冶金设备. 2013(S1)
[7]Industry experiment & effect of oxidation resistance coating for steel slab[J]. XIA Xiaoming,SUN Mingjun,WANG Wei,ZHAO Nan,WEI Lianqi. Baosteel Technical Research. 2012(04)
[8]22MnB5钢热冲压高温防氧化涂层[J]. 徐虹,孟佳,谷诤巍,崔波. 汽车技术. 2011(12)
[9]新型热精锻专用模具钢的成分设计及热处理工艺[J]. 金康,陈东,褚作明,王晓辉. 金属热处理. 2011(04)
[10]大型齿轮毛坯锻造及热处理工艺改进[J]. 张毅峰,王雷刚,吴君三,周云鹤,胡振奇. 锻压技术. 2010(06)
博士论文
[1]圆柱直齿轮热精锻冷挤压复合成形关键技术研究[D]. 左斌.北京科技大学 2015
本文编号：3366395
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