齿轮精密塑性成形理论技术装备研究与应用
华林1,2, 冯玮1,3, 韩星会1, 庄武豪1 (1.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室;2.武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室;3.武汉理工大学材料科学与工程学院)
摘要: 齿轮是传动系统的核心基础件, 被广泛应用于机械、汽车、航空航天装备等领域。齿轮传统制造技术为切削加工,其材料利用率低、加工周期长, 特别是金属流线切断, 损害齿轮性能, 无法满足高端装备发展需求。齿轮精密塑性成形制造技术具有节能、节材、高效和优质等特点, 是高性能齿轮技术发展方向。阐述了齿轮精密塑性成形理论方法, 分析了国内外圆锥直齿轮、圆柱直齿轮和圆柱螺旋/ 斜齿轮精密成形技术特点; 介绍了齿轮精密成形典型装备及产线, 总结了齿轮无切削摆辗精密成形和锻造精密成形应用情况。此外, 展示了圆锥螺旋齿轮多自由度包络成形和非圆齿轮锻造成形新方法, 为高性能齿轮无切削成形制造技术装备研究与应用提供了参考。
关键词: 齿轮精密塑性成形; 精密成形理论; 精密成形技术; 精密成形装备
目录介绍
0 引言
1 齿轮精密塑性成形理论
1.1 齿轮成形塑性力学解析法
1.2 齿轮成形有限元法
1.2.1 材料本构关系确定
1.2.2 有限元网格模型建立
1.2.3 边界条件处理
1.2.3.1 摩擦边界条件
1.2.3.2 传热边界条件
1.2.4 齿轮成形有限元模型建立
2 齿轮精密塑性成形技术
2.1 齿轮热精锻成形技术
2.2 齿轮冷精锻成形技术
2.2.1 齿轮闭式冷精锻成形技术
2.2.2 齿轮冷摆辗精密成形技术
2.2.2.1 圆锥直齿轮冷摆辗精密成形条件
（1）稳定摆动辗压条件
（2）塑性锻透条件
2.2.2.2 圆锥直齿轮冷摆辗变形规律
（1）有限元模型
（2）几何形状演变特点
（3）成形材料流动特点
（4）成形力能参数变化规律
（5）微观组织演变规律
2.3 齿轮复合精锻成形技术
3 齿轮精密成形装备与产线
4 齿轮精密成形技术应用
4.1 齿轮无切削热精锻成形
4.2 齿轮无切削冷精锻成形
5 齿轮精密成形技术发展
5.1 圆锥螺旋齿轮精密成形技术
5.2 非圆锥直齿轮热精锻成形技术
6 结语
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