论文摘要
齿轮是汽车、船舶及各类机械中应用广泛的传递运动和动力的零件。传统的齿轮加工工艺——金属切削加工方法，具有很多缺陷，如材料的利用率低、生产力低、生产成本较高等等。齿轮精密成形是一种齿轮少无切削加工的新工艺，它不仅可使齿轮加工的材料利用率由目前的40％左右提高到70％以上，而且齿轮强度也可以提高20％以上、生产效率提高大约40％左右。传统的研究方法主要是通过常规的实验进行摸索，但是这种方法一方面所耗费的成本比较大，耗时比较多；另一方面，无法了解精锻各变形瞬间的材料变形流动规律。近年来，随着有限元模拟技术的日益完善，通过数值模拟技术代替传统的实验有效的解决了上述两个困难。 本文所论述的齿轮冷锻成形工艺，是一种齿轮精密成形的方法，目前比较成功地运用冷锻成形直齿圆柱齿轮的国家是日本和德国，在我国该种工艺还是主要处于研究阶段。此种工艺的一个最大问题就是成形力陡增的现象，以及齿部塌角的缺陷。本文简单论述了齿轮冷锻成形工艺成形力陡增以及齿部塌角的缺陷产生原因，讨论了相应的解决办法，并借助先进的非线性数值模拟软件——Msc．Superforge对冷锻孔分流、轴分流、约束孔分流、约束轴分流的成形过程进行了模拟，分析了一些有代表性的状态点的接触应力、等效变形率、材料流动速度和温度。 本文所得到的成形过程中的一些瞬间点的接触应力图能够对实际生产设计和研究工作起到一定的指导意义。而在本文建立起来的齿轮冷锻模型的基础上，还可以具体应用到某一种成形方法，分析一些主要的设计参数对金属成形过程的影响，从而可以给工艺的优化设计提供一定的帮助。
论文目录
摘要ABSTRACT目录第一章 绪论§1.1 引言§1.2 国内外冷精密锻造技术的发展概述§1.3 CAD/CAM/CAE技术应用现状§1.4 论文研究的内容和目的第二章 齿轮冷精密锻造技术概述§2.1 传统齿轮制造方法§2.2 冷锻技术概述§2.3 齿轮冷锻成形技术概述§2.4 冷锻的特点及应用范围§2.5 冷锻材料、软化处理及润滑§2.6 齿轮精密锻造的效益分析§2.7 齿轮精密锻造技术的发展§2.8 直齿圆柱齿轮冷精锻技术的现状§2.9 直齿圆柱齿轮冷精锻技术目前存在的问题第三章 三维有限元数值模拟理论及相关技术§3.1 引言§3.2 刚塑性/刚粘塑性流动理论的基本方程§3.3 刚塑性/刚-粘塑性材料的变分原理§3.4 三维刚塑性/刚-粘塑性有限元求解列式第四章 直齿轮成形工艺方案研究§4.1 圆柱齿轮冷锻成形工艺简述§4.2 分流原理简介§4.3 约束分流§4.4 成形温度§4.5 直齿轮冷锻成形工艺目前存在的问题第五章 直齿圆柱齿轮的三维实体造型§5.1 三维实体造型软件介绍§5.2 直齿圆柱齿轮模型的建立第六章 计算机辅助工程（CAE）技术§6.1 CAE的基本概念§6.2 CAE的基本结构与功能§6.3 CAE的作用§6.4 CAE的应用§6.5 主流CAE软件简介第七章 直齿圆柱齿轮冷锻过程数值模拟分析§7.1 MSC.SUPERFORGE简介§7.2 模型的建立§7.3 特性定义§7.4 锻造过程模拟结果分析§7.5 本章小结第八章 结论与展望致谢参考文献
相关论文文献
标签：齿轮论文; 精密成形论文; 冷锻论文; 数值分析论文;
