轿车伞齿轮冷精锻成形工艺优化及数值模拟研究

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齿轮作为汽车的一个重要传动零件,近年来,随着汽车工业的迅速发展,对其生产已有更高的要求。随着冷锻技术的不断发展,齿轮特别是轿车直齿伞齿轮,可以用冷精锻技术生产。冷精锻齿轮与传统加工方法生产的齿轮相比,具有节约材料、机械性能好、生产效率高等优点,是当今齿轮特别是轿车齿轮生产的发展趋势。根据我国轿车制造工艺的迅速发展和江苏太平洋精密锻造有限公司正在实施的“轿车直齿伞齿轮冷精锻工艺研究”项目的需要,本文着重研究轿车直齿伞齿轮的冷精锻工艺及成形规律。   通过查阅国内外相关的技术文献,了解了冷锻技术的现状及发展趋势、以及圆锥齿轮冷精锻生产存在的问题,分析了我国与国外冷精锻水平的差距,并且对齿轮冷精锻生产技术进行了预测。   在介绍了精密成形技术的几种类型后,针对轿车直齿圆锥齿轮的冷精锻生产工艺,介绍了冷精锻直齿圆锥齿轮的成形原理,以及冷精锻的特点和冷精锻生产轿车直齿圆锥齿轮的优点。   根据特定的轿车直齿锥齿轮,计算并给出了其各项技术参数,并对其进行了三维几何造型和模具设计,制定了冷精锻生产的工艺方案,总结出了冷精锻成形的主要影响因素。   通过基于刚塑性/刚粘塑性有限元方法的计算机数值模拟对直齿圆锥齿轮的闭塞冷锻过程进行了分析,得到了锻件载荷、应力和速度场的分布,初步得到了圆锥齿轮闭式冷精锻的成形规律,为冷锻成形技术在工业生产中的应用提供了理论依据   以上述结果为基础,通过试验,按照成形规律,设计出了相应的模具结构,通过试验论证,得到了预期的成形效果。
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