齿形零件精冲成形研究及缺陷控制

发布时间：2022-02-21 00:31

　　精冲技术以其加工效率高、加工件精度和表面质量高的优势,越来越广泛地应用在汽车零件的加工中。由于齿形零件外形相对复杂,使其精冲成形非常困难,常出现齿顶塌角和齿顶开裂等缺陷,是目前精冲成形技术需要攻克的难点之一。本文以理论分析、数值模拟和物理实验相结合的方法,对齿形零件精冲成形机理进行分析;总结齿形零件成形技术要点和模具设计要点;对齿形零件精冲成形过程中常见的缺陷——齿顶塌角和齿顶开裂的失效机理进行分析,找出缺陷控制措施,为齿形件精冲成形的实际生产提供参考。首先,从齿形件的精冲特点入手,通过理论分析,并运用deform-3D数值模拟软件,分析齿形零件成形过程中不同压入量下变形区应力应变特征和材料的流动规律。其次,对齿形零件精冲技术难点和工艺设计要点进行剖析,总结出精冲齿形零件模具的结构特点,以及齿形件精冲模具参数的设计方法。再其次,通过模拟分析齿顶塌角处材料流动规律和观察齿顶处纤维形貌,弄清精冲齿顶塌角缺陷形成的原因,分析了主要工艺参数对齿顶塌角的影响规律,并通过实验验证了压边力、反压力对齿顶塌角的影响规律,得出控制齿顶塌角的控制方法。最后,通过分析齿顶开裂的产生原因,并说明了了成形过程中... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 国内外精冲技术研究现状
        1.1.1 精冲的工艺特点及应用
        1.1.2 齿形零件精冲机理研究
        1.1.3 齿形零件精冲技术要点研究
        1.1.4 齿形零件精冲缺陷研究
        1.1.5 齿形零件精冲尚存在的问题
    1.2 研究意义、目标、内容及研究方法
        1.2.1 研究意义
        1.2.2 研究目标
        1.2.3 研究内容及研究方法
2 齿形零件精冲成形机理研究
    2.1 齿形零件精冲成形特征
    2.2 齿形零件精冲成形机理分析
        2.2.1 齿形零件精冲成形模型建立
        2.2.2 齿形零件精冲变形区应力应变状态分析
        2.2.3 齿形零件精冲变形区材料流动规律分析
    2.3 本章小结
3 齿形零件精冲设计要点
    3.1 齿形零件精冲工艺设计
        3.1.1 齿形零件几何参数对精冲工艺的适应性
        3.1.2 齿形零件精冲技术难点
        3.1.3 齿形零件精冲工艺设计
    3.2 齿形零件精冲模具设计要点
        3.2.1 齿形零件精冲模具整体结构
        3.2.2 排样与搭边设计
        3.2.3 压边圈齿距及高度设计
        3.2.4 齿形零件成形凸凹模间隙设计
        3.2.5 齿形零件成形刃口圆角设计
    3.3 本章小结
4 精冲齿形零件时齿顶塌角成形机理及控制措施
    4.1 齿顶塌角的形成原因
        4.1.1 精冲变形区与塌角的形成
        4.1.2 齿顶塌角成形机理分析
    4.2 工艺参数对齿顶塌角的影响分析
        4.2.1 压边力对齿顶塌角的影响规律
        4.2.2 反压力对齿顶塌角的影响规律
        4.2.3 凸凹模间隙对齿顶塌角的影响规律
        4.2.4 压边圈齿距对齿顶塌角的影响规律
        4.2.5 凹模圆角对齿顶塌角的影响规律
    4.3 齿顶塌角的纤维形貌实验研究
        4.3.1 实验技术路线与设备准备
        4.3.2 齿顶塌角实验实施情况
        4.3.3 结果分析
    4.4 部分工艺参数对齿顶塌角影响规律实验研究
        4.4.1 实验技术路线与设备准备
        4.4.2 实验方案及实施情况
        4.4.3 实验结果分析
    4.5 齿顶塌角的控制措施
        4.5.1 优化工艺参数控制齿顶塌角
        4.5.2 无塌角精冲工艺的介绍
    4.6 本章小结
5 工艺参数对齿顶开裂的影响规律及防止措施
    5.1 齿顶开裂的原因分析
        5.1.1 精冲齿形零件断裂过程分析
        5.1.2 精冲齿形件齿顶开裂机理分析
    5.2 工艺参数对齿顶开裂影响分析
        5.2.1 压边力对齿顶开裂影响分析
        5.2.2 反压力对齿顶开裂的影响规律
        5.2.3 凸凹模间隙对齿顶开裂的影响规律
        5.2.4 摩擦对齿顶开裂的影响规律
    5.3 工艺参数对齿顶开裂影响规律实验研究
        5.3.1 实验技术路线与设备准备
        5.3.2 实验方案及实施情况
        5.3.3 实验结果分析
    5.4 防止齿顶开裂的具体措施
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]齿形件精冲成形时的齿顶塌角分析及措施[J]. 匡青云,吕琳,邓明.  锻压技术. 2017(11)
[2]斜齿圆柱齿轮旋转精冲过程模具磨损模拟分析[J]. 毛华杰,蒋厚生,刘艳雄,华林.  锻压技术. 2016(03)
[3]精冲技术的研究现状与发展趋势[J]. 夏琴香,胡玄通,陈登,曲洪波.  锻压技术. 2015(07)
[4]50钢精冲剪切面磨料磨损性能的实验研究[J]. 张缓缓,董吉洪,李威.  锻压技术. 2015(07)
[5]闭挤式精冲成形直齿轮的齿顶撕裂问题[J]. 吕琳,刘亚琦,刘潞周,邓明.  锻压技术. 2015(04)
[6]闭挤式精冲直齿轮时塌角的形成与控制[J]. 吕琳,马一龙,刘潞周,邓明.  锻压技术. 2015(03)
[7]闭挤式精冲直齿轮的材料流动分析[J]. 邓明,刘潞周,吕琳,马一龙.  锻压技术. 2014(06)
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[9]齿形件精冲成形工艺研究[J]. 杜贵江,彭群,贾铭钰.  金属加工(热加工). 2012(07)
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硕士论文
[1]齿形件精冲塌角形成机理及控制工艺研究[D]. 郝高明.机械科学研究总院 2014
[2]基于平面压边技术的厚板精冲工艺研究及断面质量预测[D]. 王振球.湘潭大学 2014
[3]板状直齿轮齿廓的闭挤式精冲成形研究[D]. 张永固.重庆理工大学 2012
[4]小模数齿形精冲的计算机模拟及参数优化[D]. 秦建军.武汉理工大学 2007
[5]精冲工艺的数值模拟与实验研究[D]. 龙安.武汉理工大学 2007
[6]精密冲裁工艺机理的研究[D]. 温莉敏.太原理工大学 2006
[7]厚板精冲工艺参数试验研究及有限元分析[D]. 汤建云.武汉理工大学 2006
[8]精冲分离过程的数值模拟与质量控制[D]. 黄涛.武汉理工大学 2006
[9]我国汽车零部件企业集群发展模式及实证研究[D]. 张凯.武汉理工大学 2005



本文编号：3636123