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直齿锥齿轮精锻模具CAD/CAE技术研究

张弘斌

  精锻齿轮,是指齿轮的轮齿直接模锻成形且无需切削加工的齿轮。直齿锥齿轮,以其结构上的可锻性,成为国内外研制最早、发展最快、应用最多的精锻零件之一。同利用切齿加工相比,精锻齿轮在提高寿命、节能、节材等方面具有显著效果。传统直齿锥齿轮热精锻模具设计过程中存在设计周期过长、对经验依赖过重、信息共享程度低等问题,以致废模率高、风险性大、效率低、耗资大、其结果难以预测、难以保证质量的要求。因此,如何缩短模具设计周期、提高模具生产效率、保证模具质量,是促进模具企业及齿轮行业发展的重要课题。而在直齿锥齿轮精锻模具的设计中采用CAD/CAE技术,是齿轮工业发展的必然趋势。 针对当今精锻齿轮行业的现实情况,结合美国EDS公司的UG软件,开发了一套在功能上实用、可行的直齿锥齿轮热精锻模具CAD系统,并以体积成形有限元分析软件Deform-3D为平台,实现了直齿锥齿轮热精锻模具CAD/CAE一体化。 总结了直齿锥齿轮热精锻模具CAD一般流程,开发了基于UG的直齿锥齿轮热精锻模具CAD系统,主要包括齿形部分建模、齿形内部实体建模、热精锻模具的模架建模、热精锻模具装配4个功能模块。 对直齿锥齿轮成形CAE技术进行了研究,阐述了直齿锥齿轮锻造过程模拟的关键技术,以行星齿轮为例,从计算模型的建立、模拟参数的设定、仿真结果及成形性分析几个方面总结了利用Deform-3D进行直齿锥齿轮数值模拟的方法。 最后以后半轴齿轮为例,对直齿锥齿轮热精锻模具CAD/CAE一体化技术的应用进行了研究。……   
[关键词]:直齿锥齿轮;精锻;二次开发;Deform-3D;CAD/CAE
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东大学2011年