齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析.pdf

1、UDC密級學號2140221145專業(yè)學位論文專業(yè)學位論文（工程碩士）（工程碩士）齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析姚遠工程領域：域：機械工程指導教師：師：李言教授教授尚立庫尚立庫副教授副教授申請日期：期：2017年6月摘要論文題目：論文題目：齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析齒形零件冷滾打成形數(shù)值模擬與齒廓形狀分析學科名稱：機械學科名稱：機械工程工程研究生：姚生：姚遠簽名：名：指導教

2、師：李指導教師：李言教授教授簽名：名：企業(yè)教師：尚立庫企業(yè)教師：尚立庫副教授副教授簽名：名：摘要冷滾打成形技術(shù)作為一種新型的金屬塑性成形技術(shù)，因其高效、精密、綠色的優(yōu)點，可以廣泛應用于漸開線花鍵、絲杠、齒輪等加工領域。冷滾打技術(shù)是一種無模具、多因素耦合作用下的復雜成形技術(shù)，其成形精度和成形效率成為制約其工程應用的瓶頸問題。本文對齒形零件冷滾打成形的仿真和實驗研究，為成形件表面廓形精確形成及控制提供依據(jù)，具有重要的理論和工程應用意義。建立

3、了冷滾打成形過程有限元模型，根據(jù)冷滾打過程中材料呈現(xiàn)大變形和高應變率的特點，采用靜態(tài)壓縮和霍普金森實驗得到40Cr材料的本構(gòu)參數(shù)，建立了適用冷滾打的JC材料本構(gòu)模型。通過仿真分析方法，研究了有限元模型中網(wǎng)格單元類型和邊長以及質(zhì)量放縮比對輪廓形狀精度的影響，確定了適合的網(wǎng)格和質(zhì)量縮放系數(shù)，這對獲得良好的仿真結(jié)果奠定了基礎。采用ABAQUS有限元仿真軟件，對冷滾打成形過程進行了系統(tǒng)仿真，分析了滾打輪公轉(zhuǎn)速度n，打入量h以及進給量f對齒槽形狀

4、的影響，獲得了不同工藝參數(shù)對齒槽形狀參數(shù)的影響規(guī)律。進行了冷滾打?qū)嶒炑芯?，分析了不同工藝參?shù)對齒槽寬度及槽邊隆起量的影響，采用BBD試驗設計和響應曲面法，建立了工藝參數(shù)與齒槽形狀表征參數(shù)之間的預測模型，與仿真分析對比發(fā)現(xiàn)，實驗和仿真結(jié)果有較好的一致性，驗證了預測模型和仿真結(jié)果的正確性，這對實際工程應用有很好的指導作用。關鍵詞：關鍵詞：冷滾打；有限元仿真；網(wǎng)格；齒槽廓形；響應曲面本論文的研究得到了國家自然基金項目“高速單點冷滾打成形過程材