直齒輪冷鍛成形工藝及精度控制研究

第1章 緒論
1.1 引言
1.2 直齒輪冷鍛成形基本理論和變形規(guī)律的研究概況
1.3 直齒輪冷鍛成形工藝創(chuàng)新及模具設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 直齒輪冷鍛成形精度預(yù)測與控制技術(shù)的研究進(jìn)展
1.5 課題來源及研究內(nèi)容
1.5.1 課題來源及研究目標(biāo)
1.5.2 課題的主要研究內(nèi)容
1.6 本章小結(jié)
第2章 采用波形端面凸模的齒輪成形工藝研究
2.1 二維有限元模擬分析
2.1.1 二維有限元建模
2.1.2 模擬結(jié)果提取
2.1.3 方案比較分析
2.1.4 方案比較結(jié)果
2.2 三維有限元模擬對比
2.2.1 三維有限元建模
2.2.2 網(wǎng)格重劃分與局部細(xì)化
2.2.3 應(yīng)力場對比
2.2.4 應(yīng)變場對比
2.2.5 速度場對比
2.2.6 位移場對比
2.2.7 成形效果與成形載荷對比
2.3 物理實(shí)驗(yàn)對比驗(yàn)證
2.3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)
2.3.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)＞呒庸?br />2.3.3 實(shí)驗(yàn)實(shí)施過程
2.3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
2.4 模具形狀與模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)
2.4.1 工藝方案的力學(xué)模型分析
2.4.2 模型形狀優(yōu)化
2.4.3 浮動(dòng)凹模結(jié)構(gòu)
2.4.4 優(yōu)化結(jié)果總結(jié)
2.5 基于灰色關(guān)聯(lián)和模糊邏輯的工藝多目標(biāo)優(yōu)化
2.5.1 優(yōu)化問題描述
2.5.2 正交實(shí)驗(yàn)安排
2.5.3 灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)計(jì)算
2.5.4 模糊邏輯推理系統(tǒng)
2.5.5 優(yōu)化結(jié)果數(shù)據(jù)分析
2.5.6 多目標(biāo)優(yōu)化結(jié)論
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于剛性平移的齒輪兩步成形工藝研究
3.1 齒輪鍛造金屬流動(dòng)規(guī)律分析
3.1.1 徑向流動(dòng)模式分析
3.1.2 軸向流動(dòng)模式分析
3.2 剛性平移流動(dòng)模式基礎(chǔ)研究
3.2.1 剛性平移預(yù)鍛齒形設(shè)計(jì)方法
3.2.2 剛性平移流動(dòng)模式假設(shè)驗(yàn)證
3.3 基于剛性平移的兩步成形工藝研究
3.3.1 兩步成形工藝方案
3.3.2 數(shù)值模擬與物理實(shí)驗(yàn)研究
3.3.3 與傳統(tǒng)工藝方案的對比
3.3.4 關(guān)鍵工藝參數(shù)分析
3.3.5 不對稱模具設(shè)計(jì)
3.3.6 兩步成形工藝研究結(jié)論
3.4 基于Taguchi穩(wěn)健設(shè)計(jì)的終鍛工藝優(yōu)化
3.4.1 Taguchi穩(wěn)健設(shè)計(jì)法
3.4.2 質(zhì)量損失函數(shù)模型
3.4.3 三類問題的信噪比
3.4.4 建立優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
3.4.5 穩(wěn)健設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)安排
3.4.6 穩(wěn)健設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)分析
3.4.7 終鍛工藝優(yōu)化結(jié)果
3.5 MT5I齒輪成形工藝分析——?jiǎng)傂云揭苾刹椒ǖ耐茝V應(yīng)用
3.5.1 MT51齒輪零件特征
3.5.2 工廠初步工藝嘗試
3.5.3 改進(jìn)工藝的模擬分析
3.5.4 工藝分析結(jié)論
3.6 本章小結(jié)
第4章 基于無限多預(yù)成形的齒輪擠壓工藝構(gòu)想
4.1 基于無限多預(yù)成形的齒輪擠壓工藝
4.1.1 無限多預(yù)成形的基本設(shè)計(jì)思想
4.1.2 直齒輪擠壓新工藝及其脫模方式分析
4.1.3 直齒輪擠壓凹模型腔成形區(qū)曲面設(shè)計(jì)
4.2 直齒輪擠壓新工藝的數(shù)值模擬研究
4.2.1 幾何模型和模型轉(zhuǎn)換
4.2.2 力學(xué)模型的選擇
4.2.3 模擬基本參數(shù)設(shè)置
4.2.4 數(shù)值模擬結(jié)果分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 基于彈性變形規(guī)律的齒輪精度控制研究
5.1 彈塑性基本理論及有限元建模
5.1.1 彈塑性有限元方程
5.1.2 單元類型與材料模型
5.1.3 考慮預(yù)應(yīng)力的建模問題
5.2 齒形組合凹模的彈性擴(kuò)張規(guī)律分析
5.2.1 齒形組合凹模優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.2.2 齒形組合凹模彈性變形規(guī)律
5.3 齒件彈性回復(fù)規(guī)律及其精度預(yù)測
5.3.1 齒件出模后的彈性回復(fù)規(guī)律
5.3.2 齒件沿齒形曲面的尺寸偏差分布
5.3.3 凹模尺寸與摩擦對齒件尺寸偏差的影響
5.4 齒形凹模修正方法研究
5.4.1 變位修正法
5.4.2 反變形迭代法
5.4.3 理想修模流程
5.5 典型案例研究——某汽車倒擋齒輪
5.5.1 倒擋齒輪成形工藝簡介
5.5.2 倒擋齒輪成形模擬預(yù)測
5.5.3 倒擋齒輪零件實(shí)測
5.5.4 案例研究結(jié)果討論
5.6 本章小結(jié)
第6章 全文總結(jié)與研究展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間參與項(xiàng)目和發(fā)表論文