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组合启动机驱动齿轮冷挤压过程仿真和模具设计网

收藏本文 2024-02-12 点赞:17369 浏览:72657 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:启动机驱动齿轮是汽车电机中一个重要零件,其传统的加工工艺主要是锻坯—车削插齿,这样不仅材料消耗多,加工效率低,而且零件强度也不高,而冷挤压成形是-种无屑的先进加工工艺。采取冷挤压加工具有复杂形状的齿形零件,不仅生产效率高,而且产品质量也得到了很大的提升。采取基于有限元策略的历程仿真浅析策略,模拟驱动齿轮冷挤压成形历程,可以获得其金属流动规律和成形件内部的应力、应变分布,变形历程的载荷—行程曲线等,以作为工艺浅析、模具结构设计的依据,降低设计费用和设计周期,提升设计的精度。本论文首先介绍了冷挤压的基本原理,根据挤压原理及驱动齿轮零件图确定冷挤压件图,并对其制定工艺案例,预估单位面积冷挤压力;然后基于刚塑性有限元法,运用大型有限元商用软件DEFORM对制定的驱动齿轮的冷挤压工艺案例进行数值仿真浅析,比较并选取最佳成形工艺案例,获得驱动齿轮成形历程中金属流动规律、应力、应变分布规律和载荷—行程曲线以及摩擦系数、挤压速度和毛坯直径等参数对驱动齿轮冷挤压成形历程中挤压力的影响;最后,对确定的驱动齿轮冷挤压成形最佳工艺案例的凸、凹模进行设计,分别对单体式凹模和组合式凹模进行了论述浅析与有限元浅析,对双层组合式凹模进行了优化设计。关键词:驱动齿轮论文冷挤压论文有限元论文历程仿真论文组合凹模论文

    摘要5-6

    ABSTRACT6-7

    目录7-10

    第1章 绪论10-16

    1.1 冷挤压技术概况10-12

    1.1.1 冷挤压技术的特点10-11

    1.1.2 冷挤压技术在国内外的进展概况11-12

    1.2 齿轮冷挤压成形工艺的探讨概况12-14

    1.3 课题的背景及作用14-15

    1.4 本论文的探讨内容15-16

    第2章 挤压原理与驱动齿轮冷挤压工艺浅析16-30

    2.1 挤压原理16-20

    2.1.1 冷挤压工艺的分类16-18

    2.1.2 化学成分和组织的影响18-19

    2.1.3 应力与应变19

    2.1.4 附加应力和残余应力19

    2.1.5 冷挤压对组织和力学性能的影响19-20

    2.2 启动机驱动齿轮零件结构及参数20

    2.3 启动机驱动齿轮冷挤压的工艺设计20-26

    2.3.1 工艺浅析20

    2.3.2 工艺流程的确定20-21

    2.3.3 冷挤压件图的制定21-22

    2.3.4 许用变形程度的计算22-24

    2.3.5 挤压力的预估24-26

    2.4 启动机驱动齿轮冷挤压的成形要素26-29

    2.4.1 毛坯制坯处理26-28

    2.4.2 挤压速度28

    2.4.3 毛坯相对高度28-29

    2.5 本章小结29-30

    第3章 金属体积成形有限元论述30-41

    3.1 金属体积成形有限元的基本论述30-36

    3.1.1 弹塑性有限元30-34

    3.1.2 刚塑性有限元34-36

    3.2 增量论述36-38

    3.2.1 Levy-Mises论述36-37

    3.2.2 Prandtl-Reuss论述37-38

    3.3 体积成形数值模拟软件介绍38-40

    3.3.1 DEFORM介绍39

    3.3.2 DEFORM主要功能39-40

    3.3.3 DEFORM系统组成40

    3.4 本章小结40-41

    第4章 启动机驱动齿轮冷挤压的仿真浅析41-57

    4.1 仿真浅析中关键技术41-44

    4.1.1 有限元仿真模型的建立41

    4.1.2 材料性能的施加41-42

    4.1.3 摩擦边界条件42

    4.1.4 刚性区处理42-43

    4.1.5 网格单元的自动生成和重新划分43-44

    4.1.6 模拟步长和模拟步数的设定44

    4.1.7 迭约与收敛44

    4.2 两种挤压工艺案例比较浅析44-51

    4.2.1 两种挤压工艺案例设计44-45

    4.2.2 成形效果比较浅析45-46

    4.2.3 挤压力比较浅析46-48

    4.2.4 等效应力、应变比较浅析48-50

    4.2.5 综合评价50-51

    4.3 各参数对挤压力结果的影响51-56

    4.3.1 摩擦对挤压力的影响51-52

    4.3.2 挤压速度对挤压力的影响52-54

    4.3.3 毛坯直径对挤压力的影响54-56

    4.4 本章小结56-57

    第5章 启动机驱动齿轮冷挤压成形模具设计57-71

    5.1 凸模设计57

    5.2. 凹模的应力浅析57-61

    5.2.1 整体凹模的应力浅析57-59

    5.2.2 组合式凹模的应力浅析59-61

    5.3 整体式凹模的有限元浅析61-64

    5.3.1 整体式凹模的有限元浅析模型61-62

    5.3.2 整体式凹模的有限元浅析62-64

    5.4 组合式凹模的结构设计64-66

    5.5 组合式凹模的有限元浅析66-68

    5.6 优化结果浅析68

    5.7 模具结构68-70

    5.8 本章小结70-71

    第6章 总结与展望71-72

    6.1 本论文的主要成果71

    6.2 展望71-72

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