某汽车离合器外齿毂冷挤压成形技术研究
发布时间：2021-06-25 09:39
随着国内汽车数量的快速增长,汽车变速器的需求量也越来越大。离合器外齿毂是汽车变速器中的核心零件之一,其形状复杂、尺寸精密、加工难度大,一直是国内外专家、学者研究的热点。十九世纪初期,离合器齿毂的主要加工方式为铸造和机械加工,生产效率低,能源消耗大,零件力学性能差。冷挤压是一种极具开发前景的制造工艺技术,其具有加工效率高、材料消耗少、零件力学性能好的优点。但是,由于离合器外齿毂冷挤压成形技术存在成形力大、齿形难以填充饱满、模具使用寿命低、内花键成形精度得不到保证等问题,严重阻碍了冷挤压技术在汽车离合器外齿毂加工中的推广应用,研究和解决这些问题成为了重中之重。本文以某汽车离合器外齿毂作为研究对象,根据金属塑性成形原理和零件的结构特点,提出了拉深、精整圆角+翻孔、冷挤压内花键及镦挤台阶的成形工艺方案。以刚—塑性理论为基础,利用有限元分析软件Deform模拟了外齿毂的成形过程,分析得到了毛坯制备阶段金属在成形过程中的流动特性和内花键冷挤压成形过程中主要工艺参数对内花键成形载荷及成形质量的影响规律。采用有限元法、响应面法和遗传算法相结合的优化方法对内花键冷挤压成形工艺参数进行了多目标优化,以此确...
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摆辗成形装置图
重庆理工大学硕士学位论文41―摆头芯杆2―坯料3―下顶料杆4―凹模5―摆头α―摆头顶角β―凹模模面角图1.1摆辗成形装置图4）旋压技术旋压工艺非常适合像离合器齿毂这样的轴对称回转类零件，设备和模具相对简单，但旋压生产效率低，劳动强度大，比较适用于试制和小批量生产[17]。旋压成形装置如图1.2所示。1―主轴2―芯棒3―坯料4―右顶块5―旋转轮图1.2旋压成形装置图5）冷挤压技术冷挤压是一种金属精密塑性体积成形技术，是指在室温条件下对放入特定模具型腔内的金属坯料施加强大的作用力，迫使金属以一定的速度通过模具型腔，从而得到特定形状、尺寸和力学性能良好的零件。从二十世纪末期以来，国外的专家、学者对离合器齿毂类零件的加工方法进行了大量的研究及创新。在1990年，日本中野[18]首先提出一种挤压与板料成形相结合的冲挤复合工艺；美国WuHC等人[19]以汽车刹车毂为研究对象，应用有限元分析软件
第二章离合器外齿毂成形工艺方案设计9第二章离合器外齿毂成形工艺方案设计离合器外齿毂是汽车变速器中的核心零件之一，其形状复杂、尺寸精密、加工难度大，一直是国内外专家、学者研究的热点。采用冷挤压技术生产离合器外齿毂是一种极具开发前景的加工工艺，可以节省材料、提高生产效率和成形质量。但是，如果工艺方案设计不合理，将会造成成形力大、齿形难以充填饱满、模具使用寿命低、内花键成形精度得不到保证等问题，因此设计合理可行的工艺方案，是冷挤压技术成形离合器外齿毂成功的关键问题之一。2.1零件结构特点分析图2.1和图2.2分别为离合器外齿毂零件图和三维模型图，该零件属于高径比孝壁厚不均匀的台阶筒形件，台阶上端筒壁为5.1mm厚的等节距梯形内花键，台阶下端为3.45mm厚的直壁圆筒，筒底有壁厚为3.75mm、高度为3.2mm的下凸缘。图2.1离合器外齿毂零件图图2.2离合器外齿毂三维模型从图中可以看出，内花键是离合器外齿毂成形的最大难点，由于其台阶处有一小段平直部分，导致无法采用插齿、拉齿等机械加工方式来加工内花键；而且外齿毂侧
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金筒形件拉深成形的临界压边力[J]. 杨柳,官英平,姚丹,段永川,高安娜. 中南大学学报(自然科学版). 2019(07)
[2]花键轴冷挤压工艺研究与模具设计[J]. 骆静,尹小燕,李荣章,张驰. 模具技术. 2019(04)
[3]变薄拉深筒形件尺寸偏差的分析与研究[J]. 许文文,梅瑛,何镏源. 锻压技术. 2019(04)
[4]GH4169合金零件的冷挤压成形工艺[J]. 张翔,王高潮,甘雯晴,孙一方. 锻压技术. 2019(04)
[5]车辆自动变速器齿形离合器毂的合理制造工艺探讨[J]. 赵升吨,孟德安,董鹏. 锻压装备与制造技术. 2018(04)
[6]车辆自动变速器齿形离合器毂冲挤塑性变形过程的数值模拟研究[J]. 赵升吨,孟德安,董鹏,李靖祥. 锻压装备与制造技术. 2018(03)
[7]双离合器盘毂冲挤成形中的小圆角填充规律研究[J]. 张益雷,胡志力,李锦,戴明亮. 西北工业大学学报. 2018(03)
[8]载重汽车用直齿轮冷挤压工艺参数多目标优化[J]. 梁强,周杰,何雄,夏泽雨,刘正伟. 中南大学学报(自然科学版). 2017(12)
[9]冷精整直齿轮和组合凹模弹性变形规律[J]. 高妍,陈文琳,吴玉程,徐祥龙,周瑞. 塑性工程学报. 2016(04)
[10]斜齿轮冷精锻模具弹性变形规律数值模拟研究[J]. 王峰,冯玮. 锻压技术. 2016(08)
博士论文
[1]载重汽车用直齿圆柱齿轮连续冷挤压冷整形复合成形关键技术研究[D]. 梁强.重庆大学 2016
硕士论文
[1]斜齿圆柱内齿轮贯通式冷挤压成形方法研究[D]. 刘吉.重庆理工大学 2019
[2]载重汽车冷挤压齿轮精密整形方法及齿轮精度研究[D]. 李栋.重庆理工大学 2019
[3]重型汽车轮边减速器太阳轮冷挤压技术研究[D]. 张磊磊.重庆理工大学 2017
[4]载重汽车用直齿圆柱齿轮冷挤压模具强度及寿命研究[D]. 冉力.重庆理工大学 2017
[5]汽车花键轴冷挤压成形工艺及摩擦润滑特性研究[D]. 李会肖.上海工程技术大学 2015
[6]DSG双离合器盘毂冲压成形仿真研究[D]. 厍军威.吉林大学 2014
[7]带增厚凸缘的齿形离合器毂体冲锻成形工艺研究[D]. 鄢光旭.华中科技大学 2014
[8]轿车齿形离合器毂体冲锻成形工艺研究[D]. 郑秋.华中科技大学 2013
[9]齿轮冷挤压成形分析和模具优化[D]. 张猛.上海工程技术大学 2010
[10]离合块冷挤压工艺及组合凹模有限元优化[D]. 孙健.上海工程技术大学 2010
本文编号：3248976
【文章来源】：重庆理工大学重庆市
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摆辗成形装置图
重庆理工大学硕士学位论文41―摆头芯杆2―坯料3―下顶料杆4―凹模5―摆头α―摆头顶角β―凹模模面角图1.1摆辗成形装置图4）旋压技术旋压工艺非常适合像离合器齿毂这样的轴对称回转类零件，设备和模具相对简单，但旋压生产效率低，劳动强度大，比较适用于试制和小批量生产[17]。旋压成形装置如图1.2所示。1―主轴2―芯棒3―坯料4―右顶块5―旋转轮图1.2旋压成形装置图5）冷挤压技术冷挤压是一种金属精密塑性体积成形技术，是指在室温条件下对放入特定模具型腔内的金属坯料施加强大的作用力，迫使金属以一定的速度通过模具型腔，从而得到特定形状、尺寸和力学性能良好的零件。从二十世纪末期以来，国外的专家、学者对离合器齿毂类零件的加工方法进行了大量的研究及创新。在1990年，日本中野[18]首先提出一种挤压与板料成形相结合的冲挤复合工艺；美国WuHC等人[19]以汽车刹车毂为研究对象，应用有限元分析软件
第二章离合器外齿毂成形工艺方案设计9第二章离合器外齿毂成形工艺方案设计离合器外齿毂是汽车变速器中的核心零件之一，其形状复杂、尺寸精密、加工难度大，一直是国内外专家、学者研究的热点。采用冷挤压技术生产离合器外齿毂是一种极具开发前景的加工工艺，可以节省材料、提高生产效率和成形质量。但是，如果工艺方案设计不合理，将会造成成形力大、齿形难以充填饱满、模具使用寿命低、内花键成形精度得不到保证等问题，因此设计合理可行的工艺方案，是冷挤压技术成形离合器外齿毂成功的关键问题之一。2.1零件结构特点分析图2.1和图2.2分别为离合器外齿毂零件图和三维模型图，该零件属于高径比孝壁厚不均匀的台阶筒形件，台阶上端筒壁为5.1mm厚的等节距梯形内花键，台阶下端为3.45mm厚的直壁圆筒，筒底有壁厚为3.75mm、高度为3.2mm的下凸缘。图2.1离合器外齿毂零件图图2.2离合器外齿毂三维模型从图中可以看出，内花键是离合器外齿毂成形的最大难点，由于其台阶处有一小段平直部分，导致无法采用插齿、拉齿等机械加工方式来加工内花键；而且外齿毂侧
【参考文献】：
期刊论文
[1]镁合金筒形件拉深成形的临界压边力[J]. 杨柳,官英平,姚丹,段永川,高安娜. 中南大学学报(自然科学版). 2019(07)
[2]花键轴冷挤压工艺研究与模具设计[J]. 骆静,尹小燕,李荣章,张驰. 模具技术. 2019(04)
[3]变薄拉深筒形件尺寸偏差的分析与研究[J]. 许文文,梅瑛,何镏源. 锻压技术. 2019(04)
[4]GH4169合金零件的冷挤压成形工艺[J]. 张翔,王高潮,甘雯晴,孙一方. 锻压技术. 2019(04)
[5]车辆自动变速器齿形离合器毂的合理制造工艺探讨[J]. 赵升吨,孟德安,董鹏. 锻压装备与制造技术. 2018(04)
[6]车辆自动变速器齿形离合器毂冲挤塑性变形过程的数值模拟研究[J]. 赵升吨,孟德安,董鹏,李靖祥. 锻压装备与制造技术. 2018(03)
[7]双离合器盘毂冲挤成形中的小圆角填充规律研究[J]. 张益雷,胡志力,李锦,戴明亮. 西北工业大学学报. 2018(03)
[8]载重汽车用直齿轮冷挤压工艺参数多目标优化[J]. 梁强,周杰,何雄,夏泽雨,刘正伟. 中南大学学报(自然科学版). 2017(12)
[9]冷精整直齿轮和组合凹模弹性变形规律[J]. 高妍,陈文琳,吴玉程,徐祥龙,周瑞. 塑性工程学报. 2016(04)
[10]斜齿轮冷精锻模具弹性变形规律数值模拟研究[J]. 王峰,冯玮. 锻压技术. 2016(08)
博士论文
[1]载重汽车用直齿圆柱齿轮连续冷挤压冷整形复合成形关键技术研究[D]. 梁强.重庆大学 2016
硕士论文
[1]斜齿圆柱内齿轮贯通式冷挤压成形方法研究[D]. 刘吉.重庆理工大学 2019
[2]载重汽车冷挤压齿轮精密整形方法及齿轮精度研究[D]. 李栋.重庆理工大学 2019
[3]重型汽车轮边减速器太阳轮冷挤压技术研究[D]. 张磊磊.重庆理工大学 2017
[4]载重汽车用直齿圆柱齿轮冷挤压模具强度及寿命研究[D]. 冉力.重庆理工大学 2017
[5]汽车花键轴冷挤压成形工艺及摩擦润滑特性研究[D]. 李会肖.上海工程技术大学 2015
[6]DSG双离合器盘毂冲压成形仿真研究[D]. 厍军威.吉林大学 2014
[7]带增厚凸缘的齿形离合器毂体冲锻成形工艺研究[D]. 鄢光旭.华中科技大学 2014
[8]轿车齿形离合器毂体冲锻成形工艺研究[D]. 郑秋.华中科技大学 2013
[9]齿轮冷挤压成形分析和模具优化[D]. 张猛.上海工程技术大学 2010
[10]离合块冷挤压工艺及组合凹模有限元优化[D]. 孙健.上海工程技术大学 2010
本文编号：3248976
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