從動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計方法研究.pdf

1、螺旋錐齒輪被廣泛應用于汽車、拖拉機、工程車、軍用車等行走機械的車橋中，是重要的機械零部件。長期以來，從動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，而且生產效率低、成本高、造成了環(huán)境污染。雙錐輥輾壓從動螺旋錐齒輪成形技術是一種塑性成形螺旋錐齒輪的新技術，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。但螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形技術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題，嚴重制約了該項技術的推廣與應用

2、。
　　本文首先利用Soliworks軟件建立了螺旋錐齒輪的三維模型，并設計了螺旋錐齒輪鍛件和模具的模型，在DEFORM-3D中對螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形過程進行了數值模擬，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規(guī)律，結果表明：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的偏差值從大端到小端逐漸減小，且齒頂處彈性回復量最小，齒根處的彈性回復量最大。
　　其次，采用點追蹤

3、的方法，對型腔的齒根應力進行了分析，獲得了型腔齒根應力分布特點，計算并分析了型腔齒根各段的不均衡應力，得出型腔齒根中段部分容易發(fā)生塑性變形或破裂，為從動螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形模具的長壽命設計提供了參考。
　　再次，以輾壓溫度、模具型腔的進給速度、摩擦系數為試驗因素，以模具型腔在成形過程中受到的應力及成形的螺旋錐齒輪的齒高為試驗指標，設計了三因素三水平的正交試驗方案，對螺旋錐齒輪雙錐輥輾壓成形過程進行工藝優(yōu)化。結果表明：各工藝參數