直齒輪滾軋成形工藝設(shè)計(jì)及數(shù)值模擬.pdf

1、滾軋成形工藝是一種將金屬鍛造成形與軋制成形相結(jié)合的少無切削加工工藝。和傳統(tǒng)的插齒、滾齒等切削加工方法相比，該成形工藝具有材料利用率高、加工進(jìn)程短、生產(chǎn)效率高、齒面強(qiáng)度高、耐磨性好、原材料消耗少、成形件內(nèi)部組織連續(xù)性好、綜合力學(xué)性能高等優(yōu)點(diǎn);和齒輪鐓擠鍛造成形工藝相比，具有變形力大幅降低、齒腹輪廓易于保證、齒輪角隅填充能力較強(qiáng)、不存在出模困難問題且模具壽命高等優(yōu)勢。因此齒輪滾軋成形工藝具有較好的應(yīng)用前景，有望成為齒輪大批量生產(chǎn)的一種工藝手

2、段。
　　 本文根據(jù)齒輪滾軋成形工藝中滾壓輪與坯料之間的范成運(yùn)動(dòng)關(guān)系和金屬塑性成形基礎(chǔ)理論知識，分析給出了適于滾軋成形的齒輪的齒數(shù)和模數(shù)以及滾壓輪齒數(shù)、外徑、齒高、齒根圓直徑的確定原則和計(jì)算方法及滾壓輪齒頂修緣方案，確定了齒輪滾軋成形坯料初始直徑的計(jì)算方法，提出了齒輪滾軋成形工序方案并給出滾壓輪公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)速度的合理范圍。
　　 根據(jù)齒輪滾軋成形滾壓輪與坯料之間的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系及其連續(xù)局部回轉(zhuǎn)成形特點(diǎn)，建立了半環(huán)形坯料內(nèi)環(huán)固

3、定對稱約束、滾壓輪自轉(zhuǎn)并繞坯料中心公轉(zhuǎn)的齒輪滾軋成形數(shù)值模擬模型，采用DEFORM軟件對本文提出的齒輪滾軋各工序的成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析給出了滾壓輪齒數(shù)、滾壓輪每轉(zhuǎn)進(jìn)給量、滾壓輪線速度、滾壓輪與坯料間的摩擦系數(shù)等工藝參數(shù)對滾齒成形形狀、齒形成形體積、突耳體積、應(yīng)力應(yīng)變分布及滾軋力與力矩的影響規(guī)律，確定了合理的工藝參數(shù)范圍。
　　 為提高齒輪滾軋成形質(zhì)量，抑制滾軋過程中齒形突耳缺陷，提出了滾壓輪齒形修緣和坯料預(yù)成形方案，采用