斜齒輪是機械傳動中較為常見的零件之一,齒形處帶有螺旋角使其傳動更加平穩(wěn),傳動效率較高。目前斜齒輪的生產(chǎn)方式主要是機加工,而這種傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式普遍具有切斷金屬流線、材料浪費、生產(chǎn)效率低等缺點。精密鍛造技術是利用金屬的塑性來成形工件的特點可以解決上述問題,得到性能較好的齒輪零件。但由于斜齒輪復雜的幾何形狀,其成形載荷過大,導致模具易發(fā)生彈性變形,且過大的成形力使得工件表面上積聚過多的彈性變形能,在脫模后工件會發(fā)生較大的回彈。因此,為改善工件成形質量,對斜齒輪成形模具的彈性變形行為及工件的彈性回復現(xiàn)象展開研究是十分必要的。本文首先對成形載荷進行研究,采用上限法原理對單個齒形進行動可容速度場的建立,得到成形載荷理論計算公式,利用Deform-3D有限元軟件模擬斜齒輪冷精密成形過程和工藝實驗驗證成形載荷理論公式的可靠性;之后將成形力作為已知邊界條件,采用修正的主應力法對工模具接觸面上的應力分布特點進行分析,得到凹模齒頂處及過渡區(qū)域的應力計算公式,同時對模具進行應力分析有限元模擬,得到凹模側壁上的應力分布規(guī)律,通過理論值與模擬結果的對比來驗證公式的可靠性;最后,基于所得模具應力理論計算公式,提出兩種...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2-1斜齒輪閉式鍛造成形模型

此時坯料完全壓入凹模型腔內。由之前的荷曲線上的最大成形力位于成形終了階段，而成模前的最終齒形，也是凹模彈性變形最大處，求析鍛件的回彈現(xiàn)象及模具的彈性變形行為。因此性變形區(qū)動可容速度場。

圖2-2斜齒輪單個齒形變形區(qū)三維圖

圖2-1斜齒輪閉式鍛造成形模型鍛成形力計算模型柱齒輪可以看作是一個旋轉對稱的幾何體，因象來進行塑性變形分析，之后按照金屬流動規(guī)2，其中齒形兩側區(qū)域因幾何形狀和受力情況圖2-3中的①區(qū)和④區(qū)。

圖2-3單個齒形變形區(qū)分區(qū)平面圖

方便計算采用圓柱坐標系來對塑性變形區(qū)進行分析，狀態(tài)時，坯料的直徑等于齒輪齒根圓直徑；具接觸面間的摩擦系數(shù)是一個常數(shù)，保持不變；足體積不變原則和Mises屈服準則；續(xù)、均勻、各向同性的；過渡圓角部分體積相對整個變形區(qū)體積來說所占比例弧化簡為直線，方便計算。

圖2-4成形模具裝配圖

本文編號：4006258