螺旋伞齿轮双分流精密锻造方法研究

发布时间：2017-09-26 18:40

  本文关键词：螺旋伞齿轮双分流精密锻造方法研究

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【摘要】：螺旋伞齿轮具有优越的承载能力和平稳传动性能,被广泛地应用于各种汽摩等机械产品中,目前主要采用机加工制造。随着精密锻造技术的发展,螺旋伞齿轮的精密成形加工日益受到人们的重视,与传统的机加工相比,具有生产效率高、节约原材料、成本低、零件强度高、表面质量好等特点,尤其适用于大批量生产。由于螺旋伞齿轮的齿面呈弧形,金属在成形过程中流动路径复杂,不易充填模具型腔,导致成形力过大,模具极易破裂。因此,如何降低成形力,保证成形质量,提高模具的使用寿命,是精密成形螺旋伞齿轮的一个难点。本文以汽车后桥从动螺旋伞齿轮为研究对象,针对螺旋伞齿轮的结构特点,提出了双分流精密锻造成形方案。首先,运用DEFORM-3D刚塑性有限元分析软件对内分流与双分流进行了数值模拟,模拟结果显示双分流精密锻造成形方案能够显著降低成形力。其次,通过分析双分流方案中不同工艺参数下的成形特性,确定出最佳工艺参数。最后,根据终锻件的成形特点,提出了冷精整齿形的工艺方案,分析了冷精整成形过程中金属流动规律、应力应变分布规律以及成形力的变化规律,优化了齿形模具结构。根据数值模拟结果,设计出模具结构,选取万能材料试验机作为试验设备,以铅作为坯料进行试验,试验表明,采用双分流工艺方案能显著降低成形力,优化后的工艺参数能够保证齿形充填更加饱满,节约了材料,达到设计要求,试验结果反映的成形规律与数值模拟结果一致。
【关键词】：螺旋伞齿轮 精锻成形 数值模拟 试验研究
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH132.41;TG316
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 选题背景及意义9-10
• 1.2 精密锻造技术在齿轮中的应用10-13
• 1.2.1 精密锻造技术简介10
• 1.2.2 齿轮精密锻造研究现状10-13
• 1.3 螺旋伞齿轮加工工艺现状13-14
• 1.4 论文的主要研究内容14-17
• 第二章 螺旋伞齿轮精密成形方案设计及其数值模拟分析17-29
• 2.1 研究对象分析17-19
• 2.2 成形工艺方案的设计19-21
• 2.3 成形方案数值模拟分析21-28
• 2.3.1 DEFORM-3D软件介绍21-22
• 2.3.2 DEFORM-3D模块组成22-23
• 2.3.3 有限元模型的建立23-26
• 2.3.4 成形方案的比较26-28
• 2.4 本章小结28-29
• 第三章 螺旋伞齿轮双分流精密成形特性研究29-43
• 3.1 预制坯设计29-31
• 3.2 预制坯锥角α对金属成形的影响31-33
• 3.3 分流面位置对齿形充填质量影响33-37
• 3.3.1 内分流面位置对齿形充填质量影响34-36
• 3.3.2 外分流面位置对齿形充填质量影响36-37
• 3.4 分流间隙大小对金属成形力的影响37-41
• 3.4.1 内分流间隙大小对金属成形力的影响38-39
• 3.4.2 外分流间隙大小对金属成形力的影响39-41
• 3.5 本章小结41-43
• 第四章 螺旋伞齿轮轮齿冷精整成形研究43-53
• 4.1 冷挤压精整齿形成形工艺方案的设计43-44
• 4.1.1 精整方案一：闭式冷精整43-44
• 4.1.2 精整方案二：开式冷精整44
• 4.2 螺旋伞齿轮冷精整成形方案数值模拟44-47
• 4.2.1 有限元模型的建立44-45
• 4.2.2 成形方案的确定45-47
• 4.3 螺旋伞齿轮齿形坯精整量的研究47-51
• 4.3.1 成形力分析48
• 4.3.2 等效应力分析48-50
• 4.3.3 金属材料流动分析50-51
• 4.4 齿顶分流精整51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 螺旋伞齿轮双分流精密锻造试验研究53-63
• 5.1 试验方案53-54
• 5.2 试验设备54-55
• 5.3 试验模具设计55-58
• 5.3.1 模具结构设计55-56
• 5.3.2 模具材料的选择56-57
• 5.3.3 模具制造57-58
• 5.4 坯料制备58-59
• 5.5 试验结果59-61
• 5.5.1 工艺方案研究59-60
• 5.5.2 分流面位置研究60-61
• 5.5.3 预制坯锥角研究61
• 5.6 本章小结61-63
• 第六章 总结及展望63-67
• 6.1 全文总结63-64
• 6.2 展望64-67
• 致谢67-68
• 参考文献68-72
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 林治平,陶泽球,谭险峰,江雄心,吴前进,林农;直齿圆柱齿轮精锻工艺方案的研究[J];锻压技术;1999年02期

2 陈拂晓;皇涛;郭俊卿;严祥俊;;从动螺旋伞齿轮精锻成形的物理模拟及数值模拟研究[J];制造技术与机床;2010年05期

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本文编号：925123