档位齿轮坯精锻成形的数值模拟研究及工艺优化

发布时间：2017-11-25 05:17

  本文关键词：档位齿轮坯精锻成形的数值模拟研究及工艺优化

  更多相关文章： 档位齿轮坯 闭式精锻 有限元 分流原理 数值模拟

【摘要】：档位齿轮坯是一个中心对称的圆饼类锻件，是机动车变速箱重要的传动部件。相对于常见的直齿轮坯，斜齿轮坯，锥齿轮坯等，，心部与外圆连接处的筋部齿形深而窄，且对零件的强度和疲劳寿命，位置精度有较高的要求，所以它是一种难度系数介于常见齿轮坯和齿轮之间的锻件。随着我国机械装备行业的蓬勃发展，对齿轮的需求量越来越大，质量要求要求也越来越高，然而我国企业由于发展的不均衡性，导致产品质量参差不齐，普遍存在的质量缺陷如:折叠，刮料，充不满，位置精度低等成为了制约我国齿轮精锻技术的发展和普及的主要因素。 目前档位齿轮坯的比较成熟的精锻成形工艺有两种：一种是开式精锻，一种是闭式精锻。开式精锻是发展较早的精锻技术，但由于工序繁多，产生大量飞边，材料利用率低，能耗大等而逐步被闭式精锻所取代，闭式精锻不但材料利用率高，而且设备吨位较低，能耗较小，成形质量好。然而多数企业的技术人员仍是以一些成熟的经验作为设计准则，试模周期较长，成本较高，耗能较大，而且不能综合考虑成形缺陷形成的各个因素，造成设计结果与实际情况相差甚远，从而给企业带来了严重的经济损失。 本文以重庆秋天齿轮有限公司生产的某三档档位齿轮坯为研究对象，经过深入研究该锻件原始工艺方案的成形缺陷，利用分流原理提出了分流工艺方案，制定了预终锻锻件图，设计了两套分流模具结构，预锻圆形分流上模和凹槽的分流下模（弧形凹槽和带斜度凹槽），利用DEFORM-3D软件建立了有限元模型对原始工艺方案和分流成形工艺方案过程进行数值模拟，分析对比两个工艺方案的优缺点。对原始方案的模具结构工艺参数如拔模斜度，圆角半径，凸台高度等进行了优化设计，优化后的方案锻件筋部齿形成形效果良好，且预终锻成形载荷较原始方案分别降低了约40%和20%。通过在300吨曲柄摩擦压力机上预锻成形，在400吨曲柄摩擦压力机上终锻成形进行生产试制，结果表明不仅缺陷得到消除，而且位置精度也达到设计要求，产品合格率高，验证了优化后分流工艺方案的可行性。 通过本课题的研究，把档位齿轮坯精锻成形过程与塑性有限元技术、数值模拟仿真分析技术有效的结合，研究了档位齿轮坯精锻成形工艺参数对实际生产中的折叠，刮料，充不满等缺陷影响规律以及分流原理应用对成形载荷的优化。解决了档位齿轮坯闭式精锻成形中的关键技术难点。本课题研究还对其他圆饼类锻件闭式精锻成形提供技术支持和设计依据。
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TG316;TH132.411

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王银根;高泊依;郭志强;;圆柱直齿齿轮精锻工艺和实践[J];农业装备与车辆工程;2008年10期

2 池成忠,许树勤;齿轮坯闭式模锻CAPP系统的研制[J];太原理工大学学报;2001年02期

3 郝建丽,王泽,闫花敏,池成忠,许树勤;齿轮坯闭式模锻件图参数化设计系统[J];太原理工大学学报;2004年01期

4 闫花敏 ,王泽 ,刘小元 ,池成忠;齿轮坯闭式模锻CAPP系统[J];新技术新工艺;2005年02期

5 彭颖红,周飞,阮雪榆;齿轮坯模锻成形表面缺陷分析[J];上海交通大学学报;1998年05期

6 盛伟;游庆;付传锋;陈赛清;;固定斜板精锻成形工艺研究[J];机车车辆工艺;2007年06期

7 蔡秉余,符金林,赵尊艺;大型特殊结构齿轮坯的辗轧工艺[J];机械制造;1995年04期

8 赵世铎;带花键孔齿轮坯精车夹具[J];机械制造;1996年04期

9 闫花敏,王泽,刘小元,池成忠;齿轮坯闭式模锻计算机辅助工艺设计[J];太原理工大学学报;2004年06期

10 张清萍;王玉增;崔焕勇;李业港;;基于SolidWorks的锥齿轮精锻模具设计[J];组合机床与自动化加工技术;2009年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 张贺顺;马洪斌;;首钢2号高炉档位布料的实践[A];第七届(2009)中国钢铁年会论文集（上）[C];2009年

2 张欣茹;姜泽毅;张欣欣;吴道洪;;一种新型蓄热器——档位蓄热器的开发与研究[A];2004全国能源与热工学术年会论文集（2）[C];2004年

3 钱军良;吴建安;;某机叶片修改工艺后的振动疲劳性能检查试验[A];2008年航空试验测试技术峰会论文集[C];2008年

4 薛克敏;周结魁;李晓冬;徐迎强;;塑性成型技术的应用与发展[A];2011年安徽省科协年会——机械工程分年会论文集[C];2011年

5 夏汉关;董义;黄泽培;;精密锻造成形技术在汽车齿轮行业的应用[A];2005年（西安）齿轮材料与热处理工艺技术发展研讨会齿轮热处理论文集[C];2005年

6 杨绪坤;;微机可控顶调速系统合理布顶原则及示例[A];《减速顶30周年》学术会论文集[C];2004年

7 沈树盛;;车用有级变速器电控自动换档装置设计[A];2005年“南骏杯”汽车学术年会论文集[C];2005年

8 刘文颖;王维洲;;甘肃电网内无功环流的计算分析[A];第八届全国电技术节能学术会议论文集[C];2006年

9 王韦琪;羊玉兰;马宝军;董洁;王永梅;;Fe对TA7合金工艺特性及低倍组织、性能的影响[A];中国有色金属学会第十四届材料科学与合金加工学术年会论文集[C];2011年

10 曾贤;张喜楠;;艾里逊电子自动变速箱档位异常的诊断[A];“绿色制造 质量管理”——海南省机械工程学会、海南省机械工业质量管理协会2011年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 ;岗位年薪中的岗级与档位关系[N];中国劳动保障报;2002年

2 姜经纬;民建一汽自主总支部到会员企业调研[N];协商新报;2010年

3 甘世杰;自动变速器的使用[N];中国邮政报;2001年

4 北京师范大学经济与资源管理研究所 周波;金融期货最小价格升降档位最优水平的确定[N];期货日报;2006年

5 李玉玲;自动档轿车的选购分析[N];华夏时报;2001年

6 冯永盛;博弈前沿建奇功[N];中国航空报;2006年

7 记者 严丽君 实习生 郑洁莲 通讯员 齐俊桥 金莹;广州荔湾花市档位昨今招租[N];南方日报;2007年

8 余屹;日元受阻欧元回档[N];证券日报;2003年

9 余 屹邋;日元受阻 欧元回档[N];证券日报;2003年

10 记者　汤新颖 刘显仁 通讯员　梁小才 汪浩 杨亚明;西湖花市标王飙至1.1万[N];广州日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 邓磊;铝合金精锻成形的应用基础研究[D];华中科技大学;2011年

2 王明辉;直齿圆柱齿轮精密塑性成形工艺及关键设备研究[D];吉林大学;2010年

3 苑绍志;轻型机械自动变速越野汽车牵引力控制系统研究[D];吉林大学;2008年

4 冀东生;中空分流锻造成形机理及应用技术研究[D];华中科技大学;2011年

5 范建中;次声治疗对人淋巴瘤Raji细胞与外周血淋巴细胞的影响[D];第一军医大学;2007年

6 陈静;基于有限元方法的重型车变速器整体动态模拟与寿命预测研究[D];吉林大学;2009年

7 王永奇;履带式智能全液压推土机关键技术研究[D];长安大学;2008年

8 李志刚;列车车轴楔横轧精制坯新设备与新工艺[D];吉林大学;2010年

9 杨志刚;汽车自动变速系统智能控制方法研究[D];重庆大学;2003年

10 张玉玺;液力缓速器电控系统及控制方法研究[D];吉林大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张辉;档位齿轮坯精锻成形的数值模拟研究及工艺优化[D];重庆大学;2013年

2 李庆杰;高强度铝合金机匣体多向精锻工艺优化[D];华中科技大学;2011年

3 钟兆鹏;凸轮精锻塑性成形工艺及数值模拟分析[D];吉林大学;2012年

4 刘霞;圆柱直齿轮精锻成形工艺试验及数值模拟研究[D];南昌航空大学;2010年

5 皇涛;螺旋伞齿轮精锻工艺及数值模拟研究[D];河南科技大学;2009年

6 王贺;身管内膛精锻加工过程解析模型建立及实验验证[D];南京理工大学;2013年

7 刘华伟;螺旋伞齿轮精锻成形研究[D];青岛理工大学;2010年

8 陆晓星;热精锻直齿锥齿轮模具设计及仿真[D];山东大学;2011年

9 王中原;TC11一级整流叶片精锻成形规律研究[D];沈阳理工大学;2012年

10 王建华;准双曲面齿轮主动轮精锻数值模拟研究[D];河南科技大学;2012年

本文编号：1224907