螺旋齒輪溫精密塑性成形數(shù)值模擬.pdf

1、本文對螺旋齒輪溫精密塑性成形進(jìn)行數(shù)值模擬分析。采用溫精密塑性成形工藝成形螺旋齒輪，相對于傳統(tǒng)工藝，可以降低能耗提高工效和齒輪強(qiáng)度。 利用三維造型軟件UG對螺旋齒輪進(jìn)行參數(shù)化建模。采用有限元數(shù)值模擬軟件DEFORM-3D對螺旋齒輪的閉式模鍛工藝進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，選擇了溫度、摩擦因子、模數(shù)、螺旋角、錐角等參數(shù)，進(jìn)行了多次模擬，得到成形過程中的等效應(yīng)力、應(yīng)變分布圖以及載荷-行程曲線圖。根據(jù)模擬結(jié)果對比分析了以上諸參數(shù)對成形工藝的影響

2、，從而獲得了它們對成形過程的影響規(guī)律，為螺旋齒輪精鍛成形工藝的研究提供了有效依據(jù)。 汽車變速箱里螺旋圓柱齒輪閉式模鍛成形，采用兩種坯料，一種是帶凸臺(tái)坯料，還有一種是圓棒形坯料。圓棒形坯料相對于帶凸臺(tái)坯料，容易加工，而且節(jié)省材料。通過對其數(shù)值模擬分析，發(fā)現(xiàn)兩種坯料成形大致相同，圓棒形坯料成形時(shí)由于應(yīng)變值大，相應(yīng)載荷也稍大于帶凸臺(tái)坯料。在其成形時(shí)，坯料向齒腔充填時(shí)，齒根處所受等效應(yīng)力、等效應(yīng)變較大。在最后充填階段，齒頂處所受等效應(yīng)力

3、，等效應(yīng)變較大。 螺旋傘齒輪精密塑性成形采用兩種成形方案來研究，一種是閉式模鍛，一種是擺動(dòng)輾壓成形。螺旋傘齒輪擺動(dòng)輾壓成形，接觸區(qū)域內(nèi)坯料上端金屬先發(fā)生變形充填齒腔，金屬沿著輪齒螺旋面自上而下逐漸充填齒腔，下端齒腔在最后得到完全充填。擺動(dòng)輾壓成形最終載荷為550KN，是條件相同模鍛成形載荷值1/9，且金屬流動(dòng)分布均勻，沒有發(fā)生交匯，避免金屬折疊缺陷產(chǎn)生。 就螺旋齒輪鍛件不易脫模關(guān)鍵性問題，設(shè)計(jì)出向心軸承式結(jié)構(gòu)凹模，當(dāng)螺旋