直齒輪冷鍛成形工藝研究.pdf

1、齒輪是汽車、船舶及各類機(jī)械中應(yīng)用廣泛的傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的零件。傳統(tǒng)的齒輪加工工藝——金屬切削加工方法，具有很多缺陷，如材料的利用率低、生產(chǎn)力低、生產(chǎn)成本較高等等。齒輪精密成形是一種齒輪少無切削加工的新工藝，它不僅可使齒輪加工的材料利用率由目前的40％左右提高到70％以上，而且齒輪強(qiáng)度也可以提高20％以上、生產(chǎn)效率提高大約40％左右。傳統(tǒng)的研究方法主要是通過常規(guī)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行摸索，但是這種方法一方面所耗費(fèi)的成本比較大，耗時(shí)比較多；另一方面，無法

2、了解精鍛各變形瞬間的材料變形流動(dòng)規(guī)律。近年來，隨著有限元模擬技術(shù)的日益完善，通過數(shù)值模擬技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)有效的解決了上述兩個(gè)困難。 本文所論述的齒輪冷鍛成形工藝，是一種齒輪精密成形的方法，目前比較成功地運(yùn)用冷鍛成形直齒圓柱齒輪的國(guó)家是日本和德國(guó)，在我國(guó)該種工藝還是主要處于研究階段。此種工藝的一個(gè)最大問題就是成形力陡增的現(xiàn)象，以及齒部塌角的缺陷。本文簡(jiǎn)單論述了齒輪冷鍛成形工藝成形力陡增以及齒部塌角的缺陷產(chǎn)生原因，并借助先進(jìn)的非線

3、性數(shù)值模擬軟件--Deform 對(duì)不同尺寸的毛坯的孔分流成形過程進(jìn)行了模擬，分析了變形過程中一些等效應(yīng)變分布圖，力-行程曲線以及對(duì)兩種不同的模具結(jié)構(gòu)的成形結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。最后得出浮動(dòng)凹模浮動(dòng)模式可調(diào)的齒輪精鍛法是一種較好的齒輪精鍛方法。 本文所得到的成形過程中一些瞬間點(diǎn)的數(shù)值能夠?qū)?shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)起到一定指導(dǎo)意義。而在本文建立起來的齒輪墩擠模型的基礎(chǔ)上，還可以具體應(yīng)用到某一種成形方法，分析一些主要的設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)金屬成形過程的影響，從而