齒輪冷擠壓成形分析和模具優(yōu)化.pdf

1、中國“十一五”規(guī)劃綱要提出,“十一五”期間單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗降低20％左右、主要污染物排放總量減少10%。傳統(tǒng)的直齒圓柱齒輪生產(chǎn)方式以切削加工和鍛造加工為主,切削加工材料利用率低,鍛造為高耗能加工方式,同時加工精度低。冷擠壓加工可實現(xiàn)少無切削加工和常溫加工,是實現(xiàn)工業(yè)節(jié)能減排的有效途徑。因此,提高直齒圓柱齒輪零件冷擠壓工藝水平和成形質(zhì)量,優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)設(shè)計都十分必要。
　　本文論述了有限元計算方法的原理和過程,對目前三種主要直齒圓

2、柱齒輪的冷擠壓加工方法分別進(jìn)行了數(shù)值模擬分析,得到各種方法的利弊。理論分析了直齒圓柱齒輪冷擠壓變形程度與直齒圓柱齒輪幾何參數(shù)之間的關(guān)系,以此為基礎(chǔ)分析了徑向直齒圓柱齒輪冷擠壓和正擠壓直齒圓柱齒輪中,齒輪的模數(shù)、齒數(shù)、過渡圓角半徑等參數(shù)對冷擠壓的影響,并分析了毛坯網(wǎng)格數(shù)目、毛坯對稱面等參數(shù)對模擬精度的影響。
　　針對參數(shù)分析結(jié)果提出齒輪冷擠壓復(fù)合工藝。通過優(yōu)化模具結(jié)構(gòu),可以生產(chǎn)出大模數(shù)和大齒數(shù)的直齒圓柱齒輪,同時可以在一副模具上完成

3、直齒圓柱齒輪復(fù)合冷擠壓工藝。數(shù)值分析結(jié)果顯示,與徑向冷擠壓齒輪相比,復(fù)合工藝可以使成形載荷降低70%—80%,直齒圓柱齒輪零件的充填結(jié)果得到根本性改善。
　　影響直齒圓柱齒輪冷擠壓件尺寸變化的主要因素為:模具的彈性變形和零件卸載后的彈性回復(fù)。結(jié)合直齒圓柱齒輪零件設(shè)計冷擠壓模具,計算出直齒圓柱齒輪冷擠壓模具的尺寸補(bǔ)償值,并驗證補(bǔ)償結(jié)果,生產(chǎn)出合格的直齒圓柱齒輪零件。通過金相實驗和數(shù)值分析結(jié)果對比,論述了冷擠壓直齒圓柱齒輪晶粒大小和分