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”期間單位國內生產總值能耗降低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量,優(yōu)化模具結構設計都十分必要。
　　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)之間的關系,以此為基礎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)分析結果提出齒輪冷擠壓復合工藝。通過優(yōu)化模具結構,可以生產出大模數(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、直齒圓柱齒輪復合冷擠壓工藝。數(shù)值分析結果顯示,與徑向冷擠壓齒輪相比,復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。結合直齒圓柱齒輪零件設計冷擠壓模具,計算出直齒圓柱齒輪冷擠壓模具的尺寸補償值,并驗證補償結果,生產出合格的直齒圓柱齒輪零件。通過金相實驗和數(shù)值分析結果對比,論述了冷擠壓直齒圓柱齒輪晶粒大小和分