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钢制同步器齿环精密成形技术研究
| 论文题名： | 钢制同步器齿环精密成形技术研究 |
| 关键词： | 同步器齿环;精密锻造;数值模拟仿真;齿形 |
| 摘要： | 精密成形技术是第二次世界大战以后，随着现代化大规模生产的发展，而发展起来的一种少无切削的新工艺。精密成形技术是指零件成形后，仅需少量加工或不再加工（净成形技术near net shape technique或净成形技术net shape technique），就可用作机械构件的成形技术。它改进了传统的毛坯成形技术，使之由粗糙成形变为优质、高效、高精度、轻量化、低成本、无公害的成形。成形的机械构件具有精确的外形、高的尺寸精度和形位精度、好的表面粗糙度。该项技术包括近净形铸造成形、精密塑性成形、精密连接、精密热处理、表面改性等专业领域。它有效地改善了产品的组织和性能。精锻使金属三向受压，晶粒及组织变细，致密度提高，微观缺陷减少；钢制同步器齿环如采用精锻还可以使金属流线沿齿形连续均匀分布，提高了齿的机械性能。且精锻齿的精度能达到精密级公差、余量标准，使得工件不需或者只需少量精加工就可进行热处理或直接使用，提高了生产效率及材料利用率，降低了生产成本，因此大大提高了同步器齿环的市场竞争能力。 近年来，随着计算机技术的飞速发展，精锻技术也取得了巨大的进步。本课题以钢制同步器齿环为例，先利用模具CAD技术对同步器齿环进行三维实体建模，然后应用精锻理论、数值模拟仿真技术等对钢制同步器齿环的成形工艺过程进行数值模拟仿真分析。分析了金属在成形过程中各种场变量的变化，预测金属流动趋势，并就不同的凸、凹模结构及形状尺寸、坯料的尺寸、成形温度等作了模拟，确定了最优的凸、凹模结构、坯料尺寸等参数。并根据模拟仿真优化出来的结果设计出了一套合理的热精锻工艺和基于630吨摩擦压机的模具。最后利用模拟优化结果进行了生产实验，并将数值模拟结果与生产试验结果进行比较，得出了以下主要结论： 在钢制同步器齿环热精锻成形工艺的研究过程中，我们使用了现在国际上最流行的体积成型分析软件DEFORM，对原工艺进行了模拟，发现其确实存在一定的缺陷，并且与实际生产基本一致。在此基础上我们对原工艺进行了改进，并通过模拟对坯料尺寸，凸模结构等进行了优化，使最终达到生产要求。我们还设计了一套适用于类似零件的通用模架。 通过本课题的研究，将精密锻造理论，数值模拟仿真技术及模具CAD/CAM技术结合起来，达到了缩短产品开发周期、提高模具寿命、降低成本等目的。本课题的研究成果可以为其他同步器齿环的生产以及相关的模具设计提供理论和实践依据，并可直接用于指导生产。 |
| 作者： | 胡斌 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 周杰;李先禄 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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