直齒圓柱齒輪的精鍛工藝及模具設(shè)計.pdf

1、直齒圓柱齒輪是汽車傳動系統(tǒng)中采用的典型零件,尺寸精度要求高,表面質(zhì)量要求好,使用性能要求優(yōu)良。傳統(tǒng)的切削加工生產(chǎn)方式,存在著材料利用率低、制造成本高、制件性能差等諸多問題,采用精鍛制造是解決這些問題行之有效的方式。
　　本文在對大模數(shù)直齒圓柱齒輪零件進(jìn)行工藝分析的基礎(chǔ)上,提出了其溫鍛-冷精整復(fù)合的精鍛成形工藝,擬定了其工藝路線圖。針對三種不同模具結(jié)構(gòu)的溫鍛方案,采用DEFORM軟件進(jìn)行了數(shù)值模擬分析與比較,確立了最優(yōu)的凹模自由浮動

2、雙向?qū)D方案,并研究了工藝參數(shù)對該方案溫鍛成形的影響,得出溫鍛時合適的坯料初始溫度范圍為800℃~850℃、最佳的連皮形式為連皮設(shè)在鍛件的正中部。同時,本文提出了采用徑向鍛造工藝?yán)溴懺擙X輪的新工藝,并采用有限元分析證明了其在保證輪齒成形飽滿上的可行性。
　　基于數(shù)值模擬的結(jié)果,設(shè)計了大模數(shù)直齒圓柱齒輪的溫鍛模具,并采用ABAQUS軟件對溫鍛時組合凹模的受力情況進(jìn)行分析,校核了其在工作時的強(qiáng)度。同時設(shè)計了中空分流冷精整的模具,以便于

3、后續(xù)的實驗研究。
　　倒檔齒輪是一種帶轂的直齒圓柱齒輪,其齒部帶有倒錐,倒錐部位難以通過機(jī)加工和精整成形。本文提出采用精密模鍛方法直接成形帶倒錐的齒部,設(shè)計了溫冷復(fù)合成形的精鍛工藝,制定了精鍛生產(chǎn)的工藝路線圖,并采用DEFORM軟件對精鍛過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,基于此設(shè)計了工藝實驗?zāi)＞摺?br>　　采用工藝試驗對大模數(shù)直齒圓柱齒輪的溫鍛工藝進(jìn)行驗證,分析了20CrMoTi材質(zhì)鍛件出現(xiàn)端部充不滿以及表面嚴(yán)重氧化的原因,并提出了改進(jìn)措施。