齒輪坯閉式模鍛CAPP系統(tǒng)的研制及其預(yù)鍛工藝與模具設(shè)計(jì)技術(shù).pdf

1、齒輪坯閉式模鍛CAPP系統(tǒng)是為某齒輪鍛造公司開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助齒輪鍛造工藝和模具設(shè)計(jì)軟件。該系統(tǒng)是在AutoCAD圖形處理平臺(tái)下，用可視化開(kāi)發(fā)工具VBA研發(fā)而成。本論文在完善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，對(duì)齒輪坯閉式模鍛中的預(yù)鍛工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做了系統(tǒng)深入的研究。 系統(tǒng)從齒輪坯的成形工藝設(shè)計(jì)路線出發(fā)，分成了四個(gè)功能模塊，即齒輪坯零件信息輸入模塊、鍛件設(shè)計(jì)模塊、工藝參數(shù)設(shè)計(jì)模塊和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊。各個(gè)功能模塊之間的相互協(xié)調(diào)和交流是通過(guò)總

2、控模塊即系統(tǒng)的菜單和運(yùn)行控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的。鍛件圖、工藝卡和模具圖采用AutoCAD ActiveX技術(shù)開(kāi)發(fā)生成，工藝數(shù)據(jù)庫(kù)采用Microsoft Access管理，系統(tǒng)界面采用VBA語(yǔ)言設(shè)計(jì)，并通過(guò)程序編制把三者有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。該系統(tǒng)具有人機(jī)交互確定與修改鍛件參數(shù)、自動(dòng)生成工藝卡、自動(dòng)優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)、參數(shù)化繪制鍛件圖和模具圖等多種功能。 運(yùn)用VBA語(yǔ)言的編程技術(shù)將設(shè)計(jì)過(guò)程中的一些關(guān)系式融入應(yīng)用程序中，通過(guò)程序驅(qū)動(dòng)的形式實(shí)現(xiàn)了各個(gè)零

3、件和裝配圖設(shè)計(jì)的參數(shù)化。 預(yù)成形設(shè)計(jì)是鍛造工藝設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一，預(yù)成形件是為復(fù)雜模鍛件成形設(shè)計(jì)的一個(gè)過(guò)渡形狀，它直接影響到金屬在終鍛模膛中的流動(dòng)狀況，從而直接影響模鍛件的最終形狀和成形質(zhì)量。鍛件形狀的千變?nèi)f化，導(dǎo)致預(yù)成形件的形 狀也是變化萬(wàn)千的，這就給預(yù)成形設(shè)計(jì)帶來(lái)一定的困難。一般預(yù)成形設(shè)計(jì)都要經(jīng)歷初始設(shè)計(jì)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果，修改設(shè)計(jì)，再驗(yàn)證等一系列過(guò)程，模具調(diào)試難度大，而且還很大程度依靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。本論文在歸納整理了

4、大量預(yù)鍛件設(shè)計(jì)實(shí)例的基礎(chǔ)上，通過(guò)分析齒輪坯鍛件的金屬流動(dòng)規(guī)律，制定出了齒輪坯預(yù)鍛件形狀，并依據(jù)現(xiàn)有軸對(duì)稱(chēng)件的預(yù)鍛模腔設(shè)計(jì)原則提出了復(fù)雜形狀的齒輪坯預(yù)鍛件的設(shè)計(jì)規(guī)則。論文還編制了預(yù)鍛熱鍛件圖的設(shè)計(jì)與繪制程序，自動(dòng)生成預(yù)鍛熱鍛件圖，為預(yù)鍛模膛的形狀與結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 論文對(duì)坯料的加熱時(shí)間和變形抗力等工藝參數(shù)的計(jì)算作了進(jìn)一步的探討。 在分析各種常用的模具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，論文選用由凹模鑲塊與預(yù)應(yīng)力圈組成的組合凹模結(jié)構(gòu)形式，

5、并對(duì)墊塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。 實(shí)現(xiàn)模具的通用化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，有利于提高生產(chǎn)率。本論文在進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮到使用通用模架的重要性。因此，對(duì)于各噸位壓力機(jī)可生產(chǎn)的鍛件按照其直徑大小進(jìn)行分組，按各組的最大鍛件直徑設(shè)計(jì)組合凹模，對(duì)于相同噸位的摩擦壓力機(jī)只使用相同外徑的模套，進(jìn)而預(yù)應(yīng)力圈的外徑也是確定的。于是，在同一噸位的壓力機(jī)上使用同一模架，即可生產(chǎn)不同的鍛件。 系統(tǒng)具有界面友好，實(shí)用性強(qiáng)，設(shè)計(jì)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。本系