本文關(guān)鍵詞：直齒圓柱內(nèi)齒輪精密成形初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：直齒圓柱內(nèi)齒輪(以下簡稱內(nèi)齒輪)是機(jī)械傳動(dòng)中的典型零件,其尺寸精度要求高,強(qiáng)度要求好。傳統(tǒng)的切削加工由于破壞了金屬的纖維流線,導(dǎo)致輪齒強(qiáng)度和疲勞壽命不夠高,同時(shí)材料利用率低、成本高。采用精密成形方式是解決這些問題的有效方式。根據(jù)已有的模鍛、擠壓、旋壓等內(nèi)齒輪精密成形工藝研究,本文提出了圓環(huán)坯料“預(yù)劈擠+反向終劈擠”內(nèi)齒輪兩步劈擠成形工藝。本研究以齒數(shù)18、模數(shù)3、齒寬30 mm的漸開線內(nèi)齒輪作為研究對象,用內(nèi)徑52 mm,外徑80 mm,高度30 mm的圓環(huán)坯料進(jìn)行劈擠研究,通過三維建模、數(shù)值模擬優(yōu)化、物理實(shí)驗(yàn),最終得到了符合要求的鉛制件。主要研究工作為預(yù)成形模具優(yōu)化、數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)及物理實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬結(jié)果對比。通過研究得出:用劈刃傾角和劈分角均為60o的劈楔,一步劈擠內(nèi)徑52mm,外徑80 mm的圓環(huán)坯料時(shí),當(dāng)劈刃側(cè)面夾角φ≤80o,徑向劈入深度h0≥3.4 mm時(shí)可以避免產(chǎn)生折疊。但一步劈擠無法避免端面塌角缺陷且容易出現(xiàn)齒頂欠充滿。采用兩步成形工藝。確定預(yù)成形件周向凹凸,呈淺齒狀,劈出端具有一定高度隆起,且徑向直徑小于劈入端。模擬優(yōu)化得出預(yù)成形主要參數(shù):劈入端齒頂圓直徑D1=?47.6,齒根圓直徑d1=?50.6;末端齒頂圓直徑D2=?51.6,齒根圓直徑d2=?59.6;端面預(yù)留金屬高度△B=5mm,預(yù)留徑向?qū)挾取鱀=6 mm,預(yù)成形凸模成形端劈入深度8 mm,凸模劈刃傾角θ=80o。根據(jù)最優(yōu)的模擬結(jié)果制造實(shí)物模具進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),制作鉛坯料;預(yù)成形階段凸模下行,坯料被劈分,劈出端開始成形隆起輪廓,劈入端成形坯料與齒形之間的起伏過渡輪廓,當(dāng)劈入深度為39 mm時(shí)得到合格的預(yù)成形件;將預(yù)成形件劈出端朝上置于終成形模具,凸模完全穿透凹模后得到了合格的內(nèi)齒輪工件。研究表明,內(nèi)齒輪一步劈擠在合理的模具結(jié)構(gòu)參數(shù)下可以避免產(chǎn)生折疊,但是無法消除端面塌角缺陷,且齒頂不容易填充飽滿。通過劈擠預(yù)成形可以彌補(bǔ)端面塌角,齒頂填充不滿問題,同時(shí)能降低成形力,最終獲得齒廓清晰、齒頂填充飽滿的內(nèi)齒輪工件。兩步劈擠成形工藝具有成形力小,模具簡單,設(shè)備動(dòng)作要求簡單等優(yōu)點(diǎn),且為大模數(shù)多齒數(shù)內(nèi)齒輪精密成形提供了可能。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)齒輪 精密成形 劈擠 數(shù)值模擬 物理實(shí)驗(yàn)
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TH132.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 研究背景和意義8-10
• 1.2 研究內(nèi)容和方法10-12
• 第2章 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及相關(guān)成形途徑12-29
• 2.1 閉式模鍛12-17
• 2.1.1 傳統(tǒng)的閉式模鍛12-14
• 2.1.2 改進(jìn)的閉式模鍛14-17
• 2.2 擠壓成形17-23
• 2.3 旋壓成形23-25
• 2.4 劈擠成形25-29
• 2.4.1 劈擠成形簡介25-26
• 2.4.2 齒輪劈擠成形26-29
• 第3章 內(nèi)齒輪兩步精密成形工藝29-44
• 3.1 兩步精密成形29-31
• 3.1.1 成形工藝流程29-30
• 3.1.2 意義及特點(diǎn)30-31
• 3.2 研究對象31-32
• 3.3 預(yù)成形研究32-43
• 3.3.1 圓環(huán)坯料劈擠32-34
• 3.3.2 預(yù)成形設(shè)計(jì)構(gòu)想34-35
• 3.3.3 預(yù)成形件主要參數(shù)及其設(shè)計(jì)35-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 劈擠成形規(guī)律研究44-51
• 4.1 劈擠預(yù)成形數(shù)值模擬及其結(jié)果44
• 4.2 劈擠終成形數(shù)值模擬及其結(jié)果44-45
• 4.3 劈擠變形過程分析45-48
• 4.4 模具應(yīng)力分析48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-51
• 第5章 物理模擬實(shí)驗(yàn)51-70
• 5.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>51
• 5.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備51-58
• 5.2.1 模具設(shè)計(jì)及制造51-56
• 5.2.2 制作實(shí)驗(yàn)坯料56-57
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備57-58
• 5.3 物理模擬實(shí)驗(yàn)58-60
• 5.3.1 預(yù)成形實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.3.2 終成形實(shí)驗(yàn)59-60
• 5.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與對比60-68
• 5.4.1 物理實(shí)驗(yàn)分析60-63
• 5.4.2 數(shù)值模擬與物理模擬實(shí)驗(yàn)對比分析63-68
• 5.5 本章小結(jié)68-70
• 第6章 結(jié)論與展望70-72
• 6.1 結(jié)論70-71
• 6.2 展望71-72
• 致謝72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：直齒圓柱內(nèi)齒輪精密成形初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號(hào)：292534