直齒圓錐齒輪擠壓成形工藝與數(shù)值模擬.pdf

1、隨著工業(yè)的快速發(fā)展，對齒輪的生產(chǎn)加工要求有了進一步提高。冷擠壓方法生產(chǎn)的齒輪與傳統(tǒng)加工方法生產(chǎn)的齒輪相比，具有機械性能好、生產(chǎn)效率高、節(jié)約材料等優(yōu)點。根據(jù)我國制造工藝的迅速發(fā)展和企業(yè)對“小模數(shù)齒輪精密成型工藝”的現(xiàn)實需求，本文著重研究小模數(shù)直齒圓錐齒輪的冷擠壓工藝及成形規(guī)律。 通過查閱國內(nèi)外相關(guān)的技術(shù)文獻，了解了齒輪成形技術(shù)概況及精密成形技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了與傳統(tǒng)加工方法相比所具有的優(yōu)越性；介紹了冷擠壓技術(shù)的發(fā)展過程和現(xiàn)狀，以

2、及冷擠壓工藝存在的一些缺點和問題；闡述了數(shù)值模擬技術(shù)的重要性，尤其是在塑性加工中的應(yīng)用。 針對齒輪的冷擠壓生產(chǎn)工藝，介紹了冷擠壓齒輪的成形原理，以及冷擠壓加工的工藝特點和成形過程中的金屬流動規(guī)律及各種影響因素，列出了這些影響因素的消除方法；從擠壓件材料、形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量、毛坯尺寸及表面處理、潤滑等各方面進行了工藝分析；并設(shè)計出了相應(yīng)的模具結(jié)構(gòu)。計算并給出了齒輪零件的各項技術(shù)參數(shù)，利用三維造型軟件PRO/E對零件和模具進行

3、了造型，得到了直齒圓錐齒輪擠壓成型所需的模具及零件模型，為成型工藝有限元模擬分析提供了依據(jù)。 基于剛塑性有限元理論，建立了直齒圓錐齒輪擠壓成形的有限元分析模型。基于DEFORM-3D有限元模擬軟件，應(yīng)用三維剛塑性有限元算法對直齒圓錐齒輪擠壓成形過程進行了模擬分析，分析比較了兩種不同形狀的毛坯的成形效果，得出變形中金屬的流動狀態(tài)和等效塑性應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律。齒輪成形過程、等效應(yīng)力-應(yīng)變分布和節(jié)點速度分布用圖形、曲線直觀表示出來，獲得