從動(dòng)螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形工藝優(yōu)化及模具型腔精確設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、螺旋錐齒輪被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、工程車、軍用車等行走機(jī)械的車橋中，是重要的機(jī)械零部件。長(zhǎng)期以來(lái)，從動(dòng)螺旋錐齒輪的加工方法主要以切削加工為主，不僅材料利用率低，而且生產(chǎn)效率低、成本高、造成了環(huán)境污染。雙錐輥輾壓從動(dòng)螺旋錐齒輪成形技術(shù)是一種塑性成形螺旋錐齒輪的新技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的切削加工方法，具有節(jié)能、節(jié)材、高效的優(yōu)點(diǎn)。但螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形技術(shù)存在著齒形充填困難、模具壽命低、模具型腔的精度不高等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了該項(xiàng)技術(shù)的推廣與應(yīng)用

2、。
　　本文首先利用Soliworks軟件建立了螺旋錐齒輪的三維模型，并設(shè)計(jì)了螺旋錐齒輪鍛件和模具的模型，在DEFORM-3D中對(duì)螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了齒形的充填規(guī)律和成形的螺旋錐齒輪鍛件的彈性回復(fù)規(guī)律，結(jié)果表明：隨著輾壓溫度的升高，螺旋錐齒輪鍛件的齒高逐漸增加；螺旋錐齒輪鍛件齒形凹面和凸面彈性回復(fù)的偏差值從大端到小端逐漸減小，且齒頂處彈性回復(fù)量最小，齒根處的彈性回復(fù)量最大。
　　其次，采用點(diǎn)追蹤

3、的方法，對(duì)型腔的齒根應(yīng)力進(jìn)行了分析，獲得了型腔齒根應(yīng)力分布特點(diǎn)，計(jì)算并分析了型腔齒根各段的不均衡應(yīng)力，得出型腔齒根中段部分容易發(fā)生塑性變形或破裂，為從動(dòng)螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形模具的長(zhǎng)壽命設(shè)計(jì)提供了參考。
　　再次，以輾壓溫度、模具型腔的進(jìn)給速度、摩擦系數(shù)為試驗(yàn)因素，以模具型腔在成形過(guò)程中受到的應(yīng)力及成形的螺旋錐齒輪的齒高為試驗(yàn)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了三因素三水平的正交試驗(yàn)方案，對(duì)螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形過(guò)程進(jìn)行工藝優(yōu)化。結(jié)果表明：各工藝參數(shù)