直齒圓柱齒輪開放式成形工藝研究.pdf

1、齒輪是廣泛使用的傳動(dòng)零件,其質(zhì)量的高低直接影響著相關(guān)產(chǎn)品的性能水平.目前,傳統(tǒng)的生產(chǎn)齒輪的閉式鐓擠方法,成形載荷高,齒形難以充滿,設(shè)備噸位大,模具壽命短,難以滿足生產(chǎn)需求和提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力.為了降低成形力,本文在綜合分析研究國(guó)內(nèi)外齒輪成形的各種工藝方案的基礎(chǔ)上,提出了一種新的直齒圓柱齒輪"開放式充填"溫?cái)D成形工藝方案,即開放式溫鐓擠—冷推擠復(fù)合成形工藝.從擠壓成形齒輪的制造工藝鏈出發(fā),建立了精確模擬分析的工藝過程模型、幾何模型、彈塑性有

2、限元模型.對(duì)于模擬中邊界情況的定義、材料性能的施加、加工設(shè)備速度的選取和網(wǎng)格的劃分等關(guān)鍵問題也進(jìn)行處理.本文以大型非線性有限元仿真制造系統(tǒng)MSC·SuperForm為平臺(tái),進(jìn)行了三維有限元數(shù)值模擬,分析了開放式成形方案下金屬的應(yīng)變、應(yīng)力、以及載荷-行程曲線,確定了凹模的最佳形狀尺寸參數(shù).把確定的最佳變位系數(shù)下的新工藝方案成形齒輪與傳統(tǒng)閉式鐓擠成形齒輪進(jìn)行了比較,分析得到"溫—冷復(fù)合擠壓成形"新工藝不但改善了金屬充填性能,能夠獲得齒形飽滿