可軸向振動(dòng)擠壓模體齒輪精密成形數(shù)值模擬研究.pdf

1、直齒圓柱齒輪是汽車(chē)及機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用極為廣泛的重要傳動(dòng)零件，其形狀復(fù)雜，材質(zhì)、尺寸精度、表面質(zhì)量及綜合機(jī)械性能均要求很高。本文以直齒輪冷鍛成形作為研究對(duì)象，開(kāi)展直齒輪冷鍛成形工藝與成形過(guò)程的數(shù)值模擬研究，對(duì)于豐富和發(fā)展冷鍛成形工藝?yán)碚撆c技術(shù)，提高直齒輪零件冷精鍛成形工藝設(shè)計(jì)水平和成形件質(zhì)量，具有重要意義。 齒形填充不滿(mǎn)和成形力過(guò)高是齒輪閉式冷鍛方案的主要缺陷。型腔壁對(duì)于坯料的摩擦阻力是影響金屬流動(dòng)的主要因素之一，通過(guò)變摩擦阻力為動(dòng)

2、力可以改善金屬的塑性流動(dòng)。本文分析了國(guó)內(nèi)外圓柱直齒輪精密塑性成形的研究現(xiàn)狀，根據(jù)直齒圓柱齒輪成形的特點(diǎn)，在浮動(dòng)凹模工藝的基礎(chǔ)上提出了可軸向振動(dòng)擠壓模體直齒圓柱齒輪成形工藝。 利用三維造型軟件UG對(duì)零件及模具進(jìn)行造型，得到可軸向振動(dòng)擠壓模體直齒圓柱齒輪成形的模具及零件模型，為成形工藝有限元模擬分析提供了依據(jù)。基于剛塑性有限元理論，建立了直齒圓柱齒輪可軸向振動(dòng)成形的有限元分析模型?；贒EFORM-3D有限元模擬軟件，應(yīng)用三維剛塑性

3、有限元算法對(duì)直齒圓柱齒輪成形過(guò)程進(jìn)行了模擬分析，得出變形中金屬的流動(dòng)狀態(tài)和等效塑性應(yīng)力應(yīng)變分布規(guī)律，齒輪成形過(guò)程及等效應(yīng)力-應(yīng)變用圖形、曲線(xiàn)直觀表示出來(lái)，獲得了齒輪成形金屬變形規(guī)律。 模擬研究結(jié)果表明，采用可軸向振動(dòng)擠壓模體冷鍛新工藝，可以促使金屬更容易流進(jìn)型腔角部，使直齒輪角部填充完整，并且明顯可以降低最后階段的成形載荷力。同時(shí)通過(guò)改變可軸向振動(dòng)擠壓模體的周期和振幅來(lái)分析工藝參數(shù)對(duì)于直齒圓柱齒輪成形的影響，并對(duì)比在不同參數(shù)下成