斜齒圓柱內齒輪,簡稱內斜齒輪,其作為傳遞運動和動力的最基本零件之一,由于其嚙合效率高、噪聲低、傳動載荷大等優(yōu)點,在工業(yè)領域應用較為廣泛。當前加工內斜齒輪主要采用插齒、拉削等工藝方法,其加工工藝復雜、生產效率低,不適合大批量生產。而采用冷擠壓成形工藝則可以節(jié)約原材料、提高生產效率和降低生產成本。由于內斜齒輪具有一定的螺旋角,若采取常規(guī)的擠壓工藝成形,內斜齒輪在冷擠壓成形時存在成形力過大、齒形角隅部分難充填、齒形部分精度難以保證、擠壓件脫模困難等技術難點,這成為制約內斜齒輪近凈成形應用的技術瓶頸。本文以斜齒圓柱內齒輪為研究對象,根據其零件結構特點,提出采用貫通式工藝方案來進行冷擠壓成形和脫模的研究,研究材料在冷擠壓過程中的流動情況,探究內斜齒輪成形原理,分別探尋坯料內孔直徑、入模半角、定徑帶長度和摩擦系數對冷擠壓成形載荷和質量的影響規(guī)律;采用正交實驗法和有限元法對影響內斜齒冷擠壓成形的主要工藝參數進行了優(yōu)化,確定了最優(yōu)工藝參數;以彈塑性理論為基礎,分析得到了下凸模彈性擴張和擠壓件彈性回復情況對齒輪精度的影響規(guī)律,采用反補償法對模具修形,以此提高齒輪的齒形精度和齒向精度。根據數值模擬的結果并... 

【文章來源】：重慶理工大學重慶市

【文章頁數】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

內斜齒輪零件圖

此種材料為含碳量較低的合金鋼，便于冷擠壓成形。圖 2.2 內斜齒輪擠壓件結構圖2.2 成形工藝方案的設計傳統(tǒng)的內斜齒輪冷擠壓成形方法采用的是反擠壓成形，其原理圖如下圖 2.3所示，從圖中可以看出，模具結構為整體式結構。在反擠壓模具結構中，把向心推力球軸承放置在凸模與凸模固定套間,并在凸模與上墊板間放置鋼球，擠齒前采用凸模與齒坯內孔本身導向,保證輪齒成形的一致性以及內齒、外圓間的同軸度。齒坯與凹模間留有較小間隙,確保擠齒過程中擠壓件在凹模內始終可轉動,利于斜齒成形。而其主要成形過程是凸模向下運動，當凸模上的外齒接觸到坯料時，由于摩擦力作用使鋼球和向心推力球軸承同時旋轉，凸模也隨之穩(wěn)定的向下作旋轉運動，直到擠齒過程結束，而后凸模停止向下運動并且向上退出，同理，由于凸模上的外齒與擠壓件的摩擦力作用，使凸模在向上運動的過程中也作旋轉運動并與擠壓的齒輪逐步分離，最后擠壓件再被頂桿頂出。

重慶理工大學碩士學位論文形，材料選為塑性體。本文中研究對象為內斜齒輪，材料為 20CrM材料時需選性能與之接近的 AISI-4120[70-2200F (20-1200C)]。為與相符，根據實際的應力應變曲線所呈現出的流動特性，選取流動ε,ε ,T)。如圖2.5所示為AISI- 4120[70-2200F(20-1200C)]的流動應力題對內斜齒輪冷擠壓成形精度的研究中，由于坯料在擠壓變形時的彈性變形情況對齒輪成形精度存在著較大的影響，因此在研究內和齒向精度時，必須要綜合考慮兩方面的因素對擠壓過程中彈性變時應選擇坯料材料為彈-塑性，圖 2.6 為 20CrMoTi 材料在前處理中性相關數據。

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本文編號：3331934