花鍵冷滾壓成形研究.pdf

1、花鍵冷滾壓成形是一種高效、精密、無切削的先進(jìn)制造技術(shù)。采用冷滾壓成形工藝具有生產(chǎn)率高、節(jié)能節(jié)材及產(chǎn)品性能好等優(yōu)點(diǎn)，在高強(qiáng)度、高精度的花鍵軸類零件生產(chǎn)制造中得到越來越廣泛的應(yīng)用。但目前國內(nèi)外在花鍵冷滾壓成形工藝與理論方面的研究較少，尤其對成形件的質(zhì)量性能的研究還未見報(bào)道?，F(xiàn)有的生產(chǎn)制造工藝基本上是依靠經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)方法來確定，缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)。
　　根據(jù)金屬塑性加原理和齒輪嚙合原理，對花鍵冷滾壓成形工藝原理及成形過程進(jìn)行了分析，揭示了

2、花鍵冷滾壓成形機(jī)理。重點(diǎn)分析了成形過程中的分齒條件，滾壓輪與工件的相對運(yùn)動(dòng)關(guān)系，建立了花鍵齒部成形過程的數(shù)學(xué)模型。
　　建立了花鍵冷滾壓成形有限元模型，應(yīng)用DEFORM-3D軟件對花鍵冷滾壓成形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析了滾壓過程中力-行程變化規(guī)律，工件內(nèi)部等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的分布情況及工件材料的流動(dòng)趨勢。結(jié)果表明:在整個(gè)成形過程中，金屬產(chǎn)生劇烈流動(dòng)的范圍集中在工件表層，中心部位基本不產(chǎn)生變形，最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在滾壓輪與工件接觸的位

3、置，最大等效應(yīng)變出現(xiàn)在花鍵齒槽處。
　　對花鍵冷滾壓成形工藝進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了理論分析和數(shù)值模擬方法的正確性。對比研究了冷滾壓成形和傳統(tǒng)插齒加工花鍵的表面粗糙度、金相組織及齒部軸截面硬度分布，結(jié)果表明:用新方法成形的花鍵齒面粗糙度得到了提高，齒形部分的晶粒得到了細(xì)化，連續(xù)分布的條形纖維流線保留完整，花鍵齒面的硬度有較大提高。
　　本課題的研究為進(jìn)一步研究花鍵冷滾壓成形新技術(shù)和花鍵冷滾壓生產(chǎn)提供了理論依據(jù)，對我國自主開發(fā)研