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文檔簡介
1、齒輪是汽車與機(jī)械領(lǐng)域最常見的傳動(dòng)部件,絕大部分汽車與設(shè)備主要傳動(dòng)部件都采用的是齒輪傳動(dòng),直齒圓柱齒輪是齒輪傳動(dòng)中應(yīng)用最為廣泛的一種齒輪。直齒圓柱齒輪的加工方式目前主要采用傳統(tǒng)的切削加工,這不僅耗費(fèi)工時(shí),材料利用率低,成本也較高。在目前激烈的市場競爭之下,傳統(tǒng)的加工方式已無法滿足低能耗高質(zhì)量的要求,而冷擠壓加工工藝由于其優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的顯著優(yōu)點(diǎn),開始廣泛地應(yīng)用于直齒圓柱齒輪的加工中。在齒輪的冷擠壓成形過程中,模具承載著較大的單位擠壓力,
2、凹模也受到較大的圓周拉應(yīng)力,即使三層組合凹模,模芯也極易破裂。直齒圓柱齒輪冷擠壓模具易破裂的問題嚴(yán)重阻礙了冷擠壓技術(shù)在齒輪成形中的推廣應(yīng)用。因此,如何避免模具破裂,提高模具強(qiáng)度及壽命是目前研究齒輪冷擠壓成形技術(shù)的關(guān)鍵。
本文以載重汽車用輪邊減速器直齒圓柱齒輪為研究對象,提出連續(xù)擠壓的冷擠壓工藝方案,并采用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算的組合凹模進(jìn)行冷擠壓成形數(shù)值模擬分析;基于均勻過盈量組合凹模的失效分析,提出變過盈量的設(shè)計(jì)方法,通過對該方法的研
3、究,進(jìn)一步提出了組合凹模局部變過盈量設(shè)計(jì)方法,并對該方法進(jìn)行了深入的研究;采用響應(yīng)面法對組合凹模尺寸參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),確立了合理的組合凹模尺寸參數(shù),充分的發(fā)揮了材料的性能;針對齒輪金屬流動(dòng)規(guī)律及模具應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行分析,研究了各工藝參數(shù)對齒輪成形質(zhì)量、模具應(yīng)力及模具溫度的影響規(guī)律。
根據(jù)有限元數(shù)值模擬結(jié)果,進(jìn)行了直齒圓柱齒輪的冷擠壓工藝試驗(yàn)及生產(chǎn)應(yīng)用,試驗(yàn)結(jié)果表明:冷擠壓加工的直齒圓柱齒輪成形質(zhì)量較好;模具擠壓次數(shù)達(dá)15萬件后
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