齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析.pdf

1、UDC密級(jí)學(xué)號(hào)2140221145專業(yè)學(xué)位論文專業(yè)學(xué)位論文（工程碩士）（工程碩士）齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析姚遠(yuǎn)工程領(lǐng)域：域：機(jī)械工程指導(dǎo)教師：師：李言教授教授尚立庫(kù)尚立庫(kù)副教授副教授申請(qǐng)日期：期：2017年6月摘要論文題目：論文題目：齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析學(xué)科名稱：機(jī)械學(xué)科名稱：機(jī)械工程工程研究生：姚生：姚遠(yuǎn)簽名：名：指導(dǎo)教

2、師：李指導(dǎo)教師：李言教授教授簽名：名：企業(yè)教師：尚立庫(kù)企業(yè)教師：尚立庫(kù)副教授副教授簽名：名：摘要冷滾打成形技術(shù)作為一種新型的金屬塑性成形技術(shù)，因其高效、精密、綠色的優(yōu)點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于漸開(kāi)線花鍵、絲杠、齒輪等加工領(lǐng)域。冷滾打技術(shù)是一種無(wú)模具、多因素耦合作用下的復(fù)雜成形技術(shù)，其成形精度和成形效率成為制約其工程應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。本文對(duì)齒形零件冷滾打成形的仿真和實(shí)驗(yàn)研究，為成形件表面廓形精確形成及控制提供依據(jù)，具有重要的理論和工程應(yīng)用意義。建立

3、了冷滾打成形過(guò)程有限元模型，根據(jù)冷滾打過(guò)程中材料呈現(xiàn)大變形和高應(yīng)變率的特點(diǎn)，采用靜態(tài)壓縮和霍普金森實(shí)驗(yàn)得到40Cr材料的本構(gòu)參數(shù)，建立了適用冷滾打的JC材料本構(gòu)模型。通過(guò)仿真分析方法，研究了有限元模型中網(wǎng)格單元類型和邊長(zhǎng)以及質(zhì)量放縮比對(duì)輪廓形狀精度的影響，確定了適合的網(wǎng)格和質(zhì)量縮放系數(shù)，這對(duì)獲得良好的仿真結(jié)果奠定了基礎(chǔ)。采用ABAQUS有限元仿真軟件，對(duì)冷滾打成形過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)仿真，分析了滾打輪公轉(zhuǎn)速度n，打入量h以及進(jìn)給量f對(duì)齒槽形狀

4、的影響，獲得了不同工藝參數(shù)對(duì)齒槽形狀參數(shù)的影響規(guī)律。進(jìn)行了冷滾打?qū)嶒?yàn)研究，分析了不同工藝參數(shù)對(duì)齒槽寬度及槽邊隆起量的影響，采用BBD試驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)曲面法，建立了工藝參數(shù)與齒槽形狀表征參數(shù)之間的預(yù)測(cè)模型，與仿真分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果有較好的一致性，驗(yàn)證了預(yù)測(cè)模型和仿真結(jié)果的正確性，這對(duì)實(shí)際工程應(yīng)用有很好的指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：冷滾打；有限元仿真；網(wǎng)格；齒槽廓形；響應(yīng)曲面本論文的研究得到了國(guó)家自然基金項(xiàng)目“高速單點(diǎn)冷滾打成形過(guò)程材