齒形零件冷滾打成形數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值模擬與齒廓形狀分析齒形零件冷滾打成形數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值模擬與齒廓形狀分析齒形零件冷滾打成形數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作為一種新型的金屬塑性成形技術，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。冷滾打技術是一種無模具、多因素耦合作用下的復雜成形技術，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，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材料的本構參數，建立了適用冷滾打的JC材料本構模型。通過仿真分析方法，研究了有限元模型中網格單元類型和邊長以及質量放縮比對輪廓形狀精度的影響，確定了適合的網格和質量縮放系數，這對獲得良好的仿真結果奠定了基礎。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對齒槽形狀參數的影響規(guī)律。進行了冷滾打實驗研究，分析了不同工藝參數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，建立了工藝參數與齒槽形狀表征參數之間的預測模型，與仿真分析對比發(fā)現(xiàn)，實驗和仿真結果有較好的一致性，驗證了預測模型和仿真結果的正確性，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