提高圓錐齒輪熱精鍛精度防護層的研究
發(fā)布時間:2021-08-27 12:57
齒輪是一類重要的傳動性零件,用來傳遞空間軸間的運動和動力,它具有傳動平穩(wěn),適用范圍廣等優(yōu)點。隨著機械制造業(yè)的迅速發(fā)展,對齒輪精度要求越來越高。目前,冷精鍛主要用于小模數(shù)齒輪的成形,對于模數(shù)接近10的大模數(shù)齒輪,仍無法進行冷精鍛成形。冷精密塑性成形變形抗力大,國內(nèi)外市場無法購買到大噸位的冷精密塑性成形設備。采用熱鍛方法能夠降低成形過程中的變形抗力,但是高溫狀態(tài)下坯料的高溫氧化會造成齒輪的尺寸精度和表面質(zhì)量下降。本文針對熱鍛過程中高溫氧化造成齒輪鍛件的尺寸精度及表面質(zhì)量下降問題,提出使用涂層防護的方法。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.使用Deform-3D軟件對齒輪的熱鍛成形過程進行模擬分析對齒輪的熱鍛工藝進行分析,并建立有限元模型。經(jīng)過數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn):當飛邊寬度為4.6mm,厚度為0.72mm時,既保證了坯料完全充滿型腔,又能保證坯料的成形不會過載;鍛造過程中坯料的溫度分布、等效應變分布、等效應力分布、金屬的流動性有利于形成充填完整,輪廓清晰,安全可靠,符合質(zhì)量需求的熱鍛齒輪。同時對高溫抗氧化涂層提出性能要求,如:坯料的成形載荷、移動和碰撞,要求涂層與基體具有良好的結合性能,避免脫落失效;...
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1齒輪擺輾成形原理示意圖??
70℃以上F
加熱到一定溫度時,在涂層的作用下,基體表面少量氧化皮熔融,并與涂層成分反應,??形成一層薄的半熔融黏膜,均勻且牢固地粘附在坯料表面,阻礙了氧化氣氛與坯料的??接觸,達到熱處理保護之目的,如圖1.4所示。??(a)?(b)??"iiiii02?nuir2??........?......?????w-??X?W?W?V??尚溫爐氣與???—?????????—?活性物質(zhì)發(fā)???i?f—-i?f-—-1?p—h?f??myr???生反應??基體?基體??圖l.3消耗反應型機理示意圖(a)加熱前(b)高溫階段??Fig.?1.3?Schematic?diagram?of?consuming?reaction?mechanism?(a)?before?heating??(b)?high?temperature?stage??(a)(;2iiiir2?(bNiiJur??……-土…士…士…土…“}保護涂層?\半熔態(tài)???)氧化皮??j??基體?基體??圖1.4互熔反應型機理示意圖(a)加熱前(b)高溫階段??Fig.?1.4?Schematic?diagram?of?melting?reaction?mechanism?(a)?before?heating??(b)?high?temperature?stage??(3)惰性熔膜屏蔽型保護機理??在加熱過程中,基體不與涂層反應。涂層軟化至熔融狀態(tài),形成致密的保護膜,??并牢固的粘附在工件表面,隔絕了氣體與基體的接觸,從而達到/保護的目的。這種??黏態(tài)的保護膜,不僅能夠隔絕爐內(nèi)氣體,達到保護基體的(H的,而n.彈性好,減磨性??好
【參考文獻】:
期刊論文
[1]含鎳合金鋼用Mg-Al-O高溫防護涂層作用機理研究[J]. 楊孝鶴,周旬,王松濤,王曉東,徐海衛(wèi),劉朋,魏連啟. 涂料工業(yè). 2016(01)
[2]多層金屬熱鍛模在熱鍛服役下的循環(huán)載荷分析[J]. 王華君,姚亮,魯建飛,彭軍波. 鍛壓技術. 2015(10)
[3]鍛造技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 李建軍,黃茂林,彭謙之,魏志文,張強,賈貝,雷雪峰. 熱處理技術與裝備. 2015(03)
[4]BR1500HS硼鋼熱沖壓表面涂層研究[J]. 王夢寒,王彥麗. 熱加工工藝. 2014(15)
[5]重卡車橋鍛造錐齒輪熱鍛與冷精整組合成形技術[J]. 喻洪芳. 農(nóng)機使用與維修. 2014(05)
[6]直齒圓錐齒輪閉式熱精密模鍛生產(chǎn)工藝[J]. 宋舟,王德米,宋哲,羅曉彤. 冶金設備. 2013(S1)
[7]Industry experiment & effect of oxidation resistance coating for steel slab[J]. XIA Xiaoming,SUN Mingjun,WANG Wei,ZHAO Nan,WEI Lianqi. Baosteel Technical Research. 2012(04)
[8]22MnB5鋼熱沖壓高溫防氧化涂層[J]. 徐虹,孟佳,谷諍巍,崔波. 汽車技術. 2011(12)
[9]新型熱精鍛專用模具鋼的成分設計及熱處理工藝[J]. 金康,陳東,褚作明,王曉輝. 金屬熱處理. 2011(04)
[10]大型齒輪毛坯鍛造及熱處理工藝改進[J]. 張毅峰,王雷剛,吳君三,周云鶴,胡振奇. 鍛壓技術. 2010(06)
博士論文
[1]圓柱直齒輪熱精鍛冷擠壓復合成形關鍵技術研究[D]. 左斌.北京科技大學 2015
本文編號:3366395
【文章來源】:吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1齒輪擺輾成形原理示意圖??
70℃以上F
加熱到一定溫度時,在涂層的作用下,基體表面少量氧化皮熔融,并與涂層成分反應,??形成一層薄的半熔融黏膜,均勻且牢固地粘附在坯料表面,阻礙了氧化氣氛與坯料的??接觸,達到熱處理保護之目的,如圖1.4所示。??(a)?(b)??"iiiii02?nuir2??........?......?????w-??X?W?W?V??尚溫爐氣與???—?????????—?活性物質(zhì)發(fā)???i?f—-i?f-—-1?p—h?f??myr???生反應??基體?基體??圖l.3消耗反應型機理示意圖(a)加熱前(b)高溫階段??Fig.?1.3?Schematic?diagram?of?consuming?reaction?mechanism?(a)?before?heating??(b)?high?temperature?stage??(a)(;2iiiir2?(bNiiJur??……-土…士…士…土…“}保護涂層?\半熔態(tài)???)氧化皮??j??基體?基體??圖1.4互熔反應型機理示意圖(a)加熱前(b)高溫階段??Fig.?1.4?Schematic?diagram?of?melting?reaction?mechanism?(a)?before?heating??(b)?high?temperature?stage??(3)惰性熔膜屏蔽型保護機理??在加熱過程中,基體不與涂層反應。涂層軟化至熔融狀態(tài),形成致密的保護膜,??并牢固的粘附在工件表面,隔絕了氣體與基體的接觸,從而達到/保護的目的。這種??黏態(tài)的保護膜,不僅能夠隔絕爐內(nèi)氣體,達到保護基體的(H的,而n.彈性好,減磨性??好
【參考文獻】:
期刊論文
[1]含鎳合金鋼用Mg-Al-O高溫防護涂層作用機理研究[J]. 楊孝鶴,周旬,王松濤,王曉東,徐海衛(wèi),劉朋,魏連啟. 涂料工業(yè). 2016(01)
[2]多層金屬熱鍛模在熱鍛服役下的循環(huán)載荷分析[J]. 王華君,姚亮,魯建飛,彭軍波. 鍛壓技術. 2015(10)
[3]鍛造技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 李建軍,黃茂林,彭謙之,魏志文,張強,賈貝,雷雪峰. 熱處理技術與裝備. 2015(03)
[4]BR1500HS硼鋼熱沖壓表面涂層研究[J]. 王夢寒,王彥麗. 熱加工工藝. 2014(15)
[5]重卡車橋鍛造錐齒輪熱鍛與冷精整組合成形技術[J]. 喻洪芳. 農(nóng)機使用與維修. 2014(05)
[6]直齒圓錐齒輪閉式熱精密模鍛生產(chǎn)工藝[J]. 宋舟,王德米,宋哲,羅曉彤. 冶金設備. 2013(S1)
[7]Industry experiment & effect of oxidation resistance coating for steel slab[J]. XIA Xiaoming,SUN Mingjun,WANG Wei,ZHAO Nan,WEI Lianqi. Baosteel Technical Research. 2012(04)
[8]22MnB5鋼熱沖壓高溫防氧化涂層[J]. 徐虹,孟佳,谷諍巍,崔波. 汽車技術. 2011(12)
[9]新型熱精鍛專用模具鋼的成分設計及熱處理工藝[J]. 金康,陳東,褚作明,王曉輝. 金屬熱處理. 2011(04)
[10]大型齒輪毛坯鍛造及熱處理工藝改進[J]. 張毅峰,王雷剛,吳君三,周云鶴,胡振奇. 鍛壓技術. 2010(06)
博士論文
[1]圓柱直齒輪熱精鍛冷擠壓復合成形關鍵技術研究[D]. 左斌.北京科技大學 2015
本文編號:3366395
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