大模数花键冷敲成形质量研究

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1、分类号：学校代号：1Q1Q9密级：公开硕士学位论文THESISOFMASTERDEGREE(学术型）论女题目：大模数花键冷敲成形质量研究研翅生名:项舰__________________指导教师：雷步芳教授_______________学科专业：工I胃_______________学习年限：2012年9月一2015年7月论文独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他个人或集体己经发表或撰写的研究成果。对本研究所做的

2、任何贡献的个人或集体均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明产生的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：x'Ls____分类号：TG3学校代码：10109密级：公开太原科技大学硕士学位论文（学术型）学位论文题目：大模数花键冷敲成形质量研究研究生姓名：项舰导师姓名及职称：雷步芳教授培养单位：材料科学与工程学院学科专业：材料加工工程论文提交日期：2015年4月2日论文答辩日期：2015年5月29日答辩委员会主席：朱家红教授中文摘要花键冷敲是一种精密冷体积成形工艺。这种精加工方式利用工件两侧高速旋转且对

3、称的一对打轮对金属材料产生动态瞬时冲击，以使金属材料发生塑性变形，变形部分金属沿打轮渐开线花键外廓流动，最终完成零件的成形成性。作为对以往花键加工工艺的补充，该工艺具有成形质量高，生产效率高，且节约原材料等诸多优势，为花键生产开辟了一条新的路径。冷敲技术虽然已发展多年，但国内关于冷敲技术的研究仍然不足，尤其对冷敲花键的成形质量研究甚少，在这种背景下，本文从冷敲花键工艺的成形特点为切入点，对冷敲工艺加工的花键成形质量进行研究。通过对冷敲过程的分析，阐述了在冷敲工艺中，高速冲击、瞬时动态的高速塑性成形工艺的特

4、点，分析了在这种高应变率的变形情况中会出现的不同于准静态的材料行为方式以及其对金属变形规律及成形质量的影响。在ABAQUS/Explicit模块中对间歇分度冷敲成形过程进行了模拟，解释了应力应变分布规律极其原因，采用轴向质点在径向方向的位移量对花键不同部位的成形质量进行了探讨。为了进一步验证冷敲花键的成形质量，对冷敲花键进行了实验研究，定量给出了冷敲花键表面粗糙度及硬度分布规律，并结合模拟分析了产生这种现象的原因，通过对微观组织观察，得出冷敲过程中变形金属的流动规律。冷敲工艺涉及打轮的间歇旋转和连续旋转运

5、动，因此冷敲工艺有两种不同的分度方式，以打轮接触工件时，工件是否旋转来定义不同的分度方式。其中连续分度时，工件保持匀速旋转运动，在打轮打击工件时与工件之间产生了干涉现象，本文对干涉现象进行了深入研究，阐述了干涉现象产生的原因以及打轮安装倾角的计算方法，并结合模拟对不同安装角度对花键成形质量的影响进行了深入探讨，得出了不同安装角度对成形质量的影响方式及规律。关键词：冷敲工艺；花键；硬度；粗糙度；安装角ABSTRACTSplinecoldrollingisakindofcoldprecisionbulkfor

6、mingprocesstoproducethespline.Inthisprocess,twohighspeedrotatingwheelareinstalledonbothsidesoftheworkpiece,whichknockonthesurfaceoftheworkpieceinordertomakethemetalmaterialdeformed.Thepartofdeformationofthemetalflowsalongtheprofileofinvolutesplineofrotati

7、ngwheel,thenthesplineisformed.Inadditiontotheprevioussplineprocessingtechnology,theformingprocesshasalotofadvantangesofhighquality,highproductionefficiency,andhighstockutilization,whichopensupanewpathforsplineproduction.Coldrollingtechnologyhasbeendevelop

8、edformanyyears,butthedomesticresearchonthiskindoftechnologyisstillinsufficient,especiallyonsplineformingqualityresearchInthiscontext,thisarticletookthecharacteristicsofsplinecoldrollingformingprocessasthebreakthroug