直齿圆柱齿轮“半隆

发布时间：2017-09-21 06:08

  本文关键词：直齿圆柱齿轮“半隆埂—半开槽”精密成形途径应用研究

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【摘要】：在分析总结当前直齿圆柱齿轮精密成形主流方法特点的基础上，依据导师提出的“半隆埂—半开槽”两步法新途径，即先将坯料模锻为轮缘主体高度（齿宽）到位，两端径向尺寸和端面形状略有差异、柱面在平均直径内外随齿廓凹凸而呈半埂状的预成形件，再先大端后小端的顺序将预成形件推过各齿槽对应处设有劈楔的凹模，使轮缘发生劈挤变形（槽底加深、齿顶升高），实现轮齿及齿槽成形。以天津天海精密锻造有限公司生产的某倒档惰轮为具体研究对象，展开应用研究。 细化了“半隆埂—半开槽”精密成形新工艺的具体步骤，特别是采用了开式模锻作为预成形工步。排定实际工艺过程为：下料→加热→预成形→切边冲孔→终成形→清理→精整。 根据该公司所具备的生产条件，设计了完成该新途径所需各工序模具，包括在10MN螺旋压力机上使用的开式模锻预成形模、配套的在1000kN机械压力机上使用的切边-冲连皮复合模，以及在6.3MN螺旋压力机上使用的劈槽终成形模和在5000kN液压机上使用的精整模。其中，终成形模上设计了一种链传动、重锤平衡、摆锤变位稳定辅助定位机构，可实现该工步要求的上位托平、顺利下行、下位停留、快速复位等动作（这些动作利用现有锻造设备和传统模具机构难于做到）。 天海公司按设计方案制造了预成形模、切边-冲连皮模（已简化）、终成形模，进行了铅坯料试验和钢坯料试生产，，过程基本顺利，得到了预期的钢质精密成形件。 针对钢件生产时，存在终成形废料与工件分离后与凹模粘接，难于去除的问题，提出了将废料转变为毛刺，随工件而走，待后续工序切除的处理方案。由于天海公司另有紧迫的生产任务，倒档惰轮精密成形产业化尚未全部完成，本研究所设计的模具使用寿命等问题尚未显现出来。 本研究首次按“半隆埂—半开槽”途径思路完成了一种较大模数、较多齿数直齿圆柱齿轮精密成形，验证了新工艺途径的可行性和实用性，对推进直齿圆柱齿轮的精密成形工艺产业化具有较大的现实意义。
【关键词】：直齿圆柱齿轮 精密成形 变形途径 应用研究
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH132.41;TG306
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 绪论9-12
• 1.1 研究背景与意义9
• 1.2 研究内容与方法9-12
• 第2章 直齿圆柱齿轮精密成形方法及模具研究现状12-26
• 2.1 一步法成形12-19
• 2.1.1 正挤压12-13
• 2.1.2 闭式模锻13-14
• 2.1.3 浮动凹模成形及其改进14-15
• 2.1.4 分流成形15-17
• 2.1.5 闭塞模锻17-18
• 2.1.6 连续推挤成形18
• 2.1.7 劈挤成形18-19
• 2.2 两步法19-25
• 2.2.1 闭式镦挤—约束孔分流成形19-20
• 2.2.2 预锻分流区—分流终锻20-21
• 2.2.3 预成形—推挤成形21-22
• 2.2.4 减径挤压22
• 2.2.5 “闭式模锻预成形—劈挤终成形”工艺22-25
• 2.3 本章小结25-26
• 第3章 倒档惰轮两步法成形工艺分析及模具的设计26-55
• 3.1 倒档惰轮工艺分析26-27
• 3.2 锻造工艺方案设计27
• 3.3 工序设计27-28
• 3.4 预成形模具设计28-33
• 3.4.1 锻件图的制定28-29
• 3.4.2 预成形模具的设计原则29-30
• 3.4.3 锻件成形力的计算及设备吨位的确定30-31
• 3.4.4 下模的设计31-32
• 3.4.5 上模的设计32
• 3.4.6 模具结构设计32-33
• 3.4.7 模具材料的选择33
• 3.5 热切边冲连皮复合模的设计33-38
• 3.5.1 切边/冲孔力的计算34-35
• 3.5.2 切边凹模的设计35-36
• 3.5.3 凸凹模的设计36
• 3.5.4 设备吨位选择36
• 3.5.5 闭合高度及模座的选用36
• 3.5.6 模具结构的设计36-38
• 3.5.7 模具材料的选择38
• 3.6 终成形模具的设计38-50
• 3.6.1 凹模的设计38-39
• 3.6.2 凸模的设计39-40
• 3.6.3 吨位确定与压力机的选择40
• 3.6.4 平衡托平辅助机构的设计40-49
• 3.6.5 模具结构设计49-50
• 3.6.6 模具材料的选择50
• 3.7 精整模具的设计50-55
• 3.7.1 精整工艺分析51
• 3.7.2 精压力计算、设备吨位的选择51-52
• 3.7.3 下模设计52-53
• 3.7.4 凸模设计53
• 3.7.5 模具结构53-54
• 3.7.6 模具材料的选择54-55
• 第4章 工厂试生产与改进优化55-67
• 4.1 首次试生产55-60
• 4.1.1 模具准备55-57
• 4.1.2 坯料准备57
• 4.1.3 试生产过程与结果57-60
• 4.2 首次试生产结果分析及改进优化方案60-61
• 4.2.1 问题汇总分析60
• 4.2.2 解决方案60-61
• 4.3 第二次试生产61-62
• 4.4 终成形废料粘模新问题的探究62-66
• 4.4.1 正面解决类方案63-64
• 4.4.2 迂回类方案64-66
• 4.5 本章小结66-67
• 第5章 结论与展望67-69
• 5.1 结论67-68
• 5.2 展望68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 攻读学位期间的研究成果73

【参考文献】

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本文编号：892800