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)動和動力的零件。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)的實驗進(jìn)行摸索，但是這種方法一方面所耗費的成本比較大，耗時比較多；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)的實驗有效的解決了上述兩個困難。 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家是日本和德國，在我國該種工藝還是主要處于研究階段。此種工藝的一個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-行程曲線以及對兩種不同的模具結(jié)構(gòu)的成形結(jié)果進(jìn)行了對比。最后得出浮動凹模浮動模式可調(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的數(shù)值能夠?qū)嶋H生產(chǎn)設(shè)計起到一定指導(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)計參數(shù)對金屬成形過程的影響，從而