用現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)提高少無切削轎車齒輪精度的研究.pdf

1、先進(jìn)制造技術(shù)出現(xiàn)于上個(gè)世紀(jì)九十年代，是現(xiàn)代制造業(yè)的一個(gè)新的發(fā)展方向。它由四個(gè)部分組成，分別是：現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)制造工藝、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)。本課題擬將現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)中的CAD/CAE技術(shù)與先進(jìn)制造工藝中的CAPP/CAM技術(shù)相結(jié)合，用于轎車差速器齒輪精密成形的近凈成形開發(fā)。 本文研究的課題來源于河南省科技攻關(guān)項(xiàng)目“高精度轎車齒輪少無切削復(fù)合成形技術(shù)攻關(guān)研究”(項(xiàng)目號(hào)：0424200101)，選用某轎車差速器半軸齒輪為研究對(duì)

2、象，采用有省力省功、節(jié)材節(jié)能、勞動(dòng)條件好、模具壽命高等特點(diǎn)的擺動(dòng)輾壓方法成形齒輪毛坯。但是擺動(dòng)輾壓變形的過程非常復(fù)雜，目前國內(nèi)尚未對(duì)其變形機(jī)理和成形規(guī)律性進(jìn)行過系統(tǒng)深入的研究，尤其是對(duì)于高精度的轎車差速器半軸齒輪的擺動(dòng)輾壓成形研究很少。因此該課題的研究將為企業(yè)經(jīng)濟(jì)、高效地開發(fā)同類產(chǎn)品提供了一種新的思路和方法，具有一定的理論和實(shí)用價(jià)值。 本課題主要完成了以下工作： 利用PRO/E Wildfire 2.0（簡稱pro/E)

3、軟件中的漸開線方程進(jìn)行直齒圓錐齒輪的三維精確造型，再反推出模具的上下凹模型腔曲面形狀，生成模具的三維實(shí)體造型，為后面的模擬提供準(zhǔn)備。運(yùn)用Pro/E中提供的Protoolkit工具包，以Visual C++6.0為開發(fā)平臺(tái)，進(jìn)行齒輪的參數(shù)化設(shè)計(jì)，以提高同類產(chǎn)品的開發(fā)速度和開發(fā)效率。 在三維有限元數(shù)值模擬軟件DEFORM中模擬齒輪冷擺輾成形過程，得到成形過程的金屬流動(dòng)充填規(guī)律以及力學(xué)量場分布情況，選取最佳成形參數(shù)(如合理的載荷、適宜

4、的毛坯形狀、應(yīng)力應(yīng)變分布狀況、最佳模具結(jié)構(gòu)等)，并對(duì)齒輪成形過程的模具受力彈性變形和齒輪出模后的彈性回復(fù)情況進(jìn)行模擬，為模具的優(yōu)化設(shè)計(jì)和電極的設(shè)計(jì)與加工提供參考依據(jù)。 將先進(jìn)制造技術(shù)——CAM技術(shù)應(yīng)用于模具電極的制造中，首先在Mastercam軟件里進(jìn)行電極的仿真加工，然后將其程序?qū)氲綌?shù)控機(jī)床中，加工出了4級(jí)精度的齒輪電極，為最終加工出7級(jí)精度的轎車齒輪提供重要保障。 結(jié)果表明，采用冷擺輾方法來成形轎車齒輪是可行的。本