圆柱齿轮滚轧成形工艺的虚拟设计与数值分析

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1、分类号UDC密级学校代码!Q垒窆!劣多凄理歹大浮学位论文题目．圆挂齿捡速乳虞形王茎数虐拟遮i土生数值盆抚英文题目堑地垦!盘墨i鲤垫鱼垒坠翌鲤堡垒!垫垒!Y亟鲤鱼Y!i坠堂曼垒!g曼i竖!Q!!i坠gP!塑曼曼墨墨研究生姓名孙直丝姓名王垡君职称副教授指导老师单位名称挝料科堂皇工程堂院邮编430070申请学位级另IJ巫士学科专业名称挝魁左日王工程论文提交日期2Q!!生垒且论文答辩日期2Q!!生§且学位授予单位武这理王太堂学位授予日期答辩委员会主席董囱雪评阅人金鞋暨金丝造2011年5月独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我

2、所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关

3、机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生签名：翩獬：呼玉日期：跏J川^，◇√摘要伴随着齿轮的广泛应用，齿轮制造技术也不断的改善发展。锻造、摆辗、挤压、楔横轧、滚轧等齿轮塑性成形工艺因为其高效率、高强度、高精度的加工特点而成为节能环保的一个有效方法，同时也得到了许多的研究和关注。齿轮滚轧成形工艺作为一种新工艺，以齿轮啮合特点为基础，利用机床的进给特点，在模具的作用下，使轧坯表层金属逐渐发生连续的塑性变形，填充模具与轧坯之间的空隙，直至形成完整齿形。在齿轮滚轧的过程中轧坯金属流动、轧轮CLN运动的平稳性、

4、成形力变化、物理场分布等都会随着辊轧过程的变化发生相应的改变。同时，圆柱斜齿轮滚轧成形工艺中，轴向力对辊轧工艺的影响还并不确定。由于齿轮滚轧成形缺少相关的数据与经验理论，在辊轧过程中，轧轮与坯料的尺寸与运动参数都需要实验逐步确定。因此本文利用DEFORM一3D软件对圆柱齿轮滚轧成形过程进行模拟分析，对圆柱齿轮辊轧工艺的可行性进行验证，对齿轮滚轧成形工艺进行研究。圆柱齿轮*LN成形工艺的研究内容与结果：(1)建立辊轧模型：确定坯料尺寸参数、轧辊工艺参数。创建并确定坯料与轧轮配合模型。(2)齿轮轧制机理：基于DEFORM．3D有限元分析软件，对齿轮CLN成形过程进行模

5、拟分析。获取齿轮轧制成形过程中坯料变形与机械载荷的关系；获取齿轮轧制工艺过程中，齿坯金属流动情况；检N*LN工艺中，齿坯应力场与温度场分布情况。(3)齿轮车L*JJ成形工艺与优化：模拟圆柱齿轮轧制成形工艺过程，并对轧制工艺参数进行优化分析；根据齿轮成形状况对齿坯尺寸进行优化。(4)齿轮轧制成形缺陷预测与分析：对圆柱齿轮轧制成形工艺过程的缺陷进行预测；对轧制成形工艺实际缺陷进行分析与改进。关键词：圆柱齿轮，滚轧成形工艺，优化理论，缺陷预测与分析AbstractGearplasticformingprocessincludingforging，rotaryfo晤ng，

6、extrusion，crosswedgerollingandcylindricalrollingbecomeanmoreenergyconversationwaytoproducegearsastheextensiveuseofgearsandimprovementofgearmanufacturingtechnologies．Thegearformingprocesseshavebeenconcemedandstudiedintheseyears·Gearcylindricalrollingisanewprocess，itbasedonthecharactero

7、fgearengagement，drivetherollersbymachinetomakethesurfacemetalofworkpieceoccurplasticdeformationtofinthegapbetweenrollerandworkpieceuntilcompleteprofileformed．Intheformingprocess，metalflowing，smoothmovementofrollers，formingforce，physicaldistributionwillchangewiththerollerandtime．Howeve

8、r,sta