【摘 要】
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弧齿锥齿轮以其优越的传动性能,广泛应用于汽车、摩托车等机械系统的三维传动中。目前,该类零件主要由锻坯经格林森切齿机切削加工而成。冷挤压技术具有生产效率高、节省原材
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弧齿锥齿轮以其优越的传动性能,广泛应用于汽车、摩托车等机械系统的三维传动中。目前,该类零件主要由锻坯经格林森切齿机切削加工而成。冷挤压技术具有生产效率高、节省原材料、成本低、零件强度高及表面质量好等优点,尤其在大批量生产中具有独特的优越性。如果将其应用于弧齿锥齿轮齿形的(近)净成形加工中,将具有广泛的应用前景。但由于弧齿锥齿轮齿面呈弧形,在冷挤压成形过程中,金属流动困难,成形力较大;在实际生产中存在着成形质量差、模具寿命低等技术难题。因此,冷挤压技术在弧齿锥齿轮加工中的应用具有一定的技术难度。本文选用刚塑性有限元模拟软件DEFORM-3D对弧齿锥齿轮冷挤压成形过程进行数值模拟分析,得出了零件在成形过程中的金属流动以及应力应变分布规律;分析了坯料直径对金属充填性能的影响;对比了闭式挤压、分流挤压和带下凸模挤压三种冷镦挤复合成形工艺方案的成形力大小;针对分流挤压,探讨了分流孔直径对成形力的影响,优化出最佳分流孔直径。此外,还研究了热锻——冷挤压精整成形工艺,可知采用分流挤压工艺比封闭挤压工艺的冷挤压成形力小。在理论分析的基础上,根据现有设备条件,制定了工艺试验方案,研制了三层组合凹模和采用模口导向的冷挤压专用模具,通过工艺试验,验证了理论分析结果。
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