齿轮轴的冷挤压成型工艺毕业设计
我的齿轮轴毕业设计
我的齿轮轴毕业设计
作为机械工程专业的一名毕业生,我在大学期间学习了许多有关机械设计方面的知识,其中齿轮轴设计是一个非常重要的课题。
因此,我的毕业设计便是以齿轮轴为主题。
我的齿轮轴毕业设计的目的是设计一种新型齿轮轴,以提高其功率传输效率和耐久性。
设计过程分为以下几个步骤:
步骤一:确定设计要求
首先,我需要确定齿轮轴的工作环境、工作载荷、转速和传动比等基本参数。
这些参数将会影响齿轮轴的尺寸和结构设计。
步骤二:进行齿轮轴的初始设计
在这一步骤中,我将会综合考虑设计要求和可行性,对齿轮轴的初始设计进行初步的确定,并推导齿轮的参数。
这一步骤旨在将齿轮轴设计的具体化,并在此基础上,建立齿轮轴的数学模型。
步骤三:制定齿轮轴的计算公式及程序
在此步骤中,我将会采用MATLAB等软件,建立齿轮轴的数学模型,并制定出与实际情况相符的计算公式和程序。
这一步骤将会为齿轮轴的设计提供实际参考数据,并为后续的仿真与实验提供基础。
步骤四:进行齿轮轴的仿真
在此步骤中,我将会运用ANSYS等软件,对齿轮轴进行有限元仿真,以验证齿轮轴的结构和参数设计是否满足设计要求,同时,通过仿真模拟实际工作环境,验证齿轮轴的耐久性和寿命。
步骤五:进行齿轮轴的实验
在齿轮轴的实验中,我将会进行齿轮轴的制作,并通过实验验证齿轮轴设计的可行性和有效性,同时,实验中对齿轮轴的耐久性和寿命进行检测。
最后,我将会对毕业设计的整个流程进行总结,并从设计、计算、仿真、实验等多个方面进行分析和总结,以期对齿轮轴的设计和研究提供有意义的参考。
挤压模具毕业设计论文
目录一、冷挤压零件分析 31、材料选择 32、形状设计 33、尺寸分析 4二、冷挤压工艺分析 41、坯料尺寸确定 42、毛坯软化处理 43、冷挤压毛坯表面处理与润滑 54、变形程度计算 65、确定挤压次数 66、工序设计 8三、冷挤压设备选择121、挤压力的确定 122、压力机吨位计算123、挤压设备类型选择 134、液压式压力机型号选择 13四、冷挤压模具结构设计13五、凸模设计141、凸模的长度尺寸计算 152、凸模加工工艺路线 15六、凹模设计161、组合凹模结构设计 172、棘轮套挤压齿形模芯的设计 173、齿形模芯加工20七、冷挤压件质量分析20八、凸模机加工工艺23九、非标准件三维结构图24 致谢30 参考文献31棘轮套冷挤压成形工艺及模具设计重庆工商大学机械设计制造及其自动化专业2006级模具班郭建军指导老师唐全波黄少东中文摘要:冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。
冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
显然,冷挤压加工是靠模具来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。
本设计介绍了棘轮套零件结构分析、挤压工艺过程、挤压设备选择、模具结构的设计、凸凹模设计、挤压件质量分析、棘轮套齿形模芯的结构、凸模加工工艺及模具各部件三维造型进行了叙述,并计算了毛坯体积、毛坯尺寸、变形程度、挤压比和挤压力。
与常规的棘轮套加工工艺相比,冷挤压成形的棘轮套具有齿形强度高、齿形尺寸精度较高、表面粗糙度值低、材料利用率高、生产效率高、设备投资少等优势。
关键词:冷挤压棘轮套正挤压凸缘Gear Cold Extrusion of the process and die design(Chongqing Technology and Business University ,mechanical design automation and manufacturing professionals ,06 mold Guo JianJun)Abstract:V olume precision plastic cold extrusion forming technology is an important component. Cold extrusion is the next in the cold metal blank into the mold cavity, the strong pressure and under a certain speed, forced metal extrusion from the mold cavity to obtain the required shape, size, and has some mechanical performance of extrusion Obviously, the cold extrusion process is to control the metal flow by mold, by transfer to a large number of metal forming volume parts.Ratchet sets introduced structure of parts, extrusion process, extrusion equipment selection, die structure design, punch and die design, extrusion quality analysis, ratchet sets of the structure of tooth punch, punch and die processing of parts, Three-dimensional modeling of the narrative, and calculate the rough size, blank size, deformation, extrusion ratio and extrusion pressure. And conventional processing technology compared to ratchet set, ratchet set of cold extrusion with gear, high strength, high precision gear size, low surface roughness, high utilization ratio, high efficiency, less investment in equipment and other advantages.key words: Cold extrusion Ratchet sets Extrusion Flange图1—棘轮套零件图图1所示为棘齿套零件图。
齿轮轴冷挤压模具设计说明书
目录前言 (1)1 冷挤压基础知识 (2)1.1 冷挤压的实质及方法分类 (2)1.2 冷挤压工艺的优缺点及应用范围 (2)1.2.1 冷挤压的特点 (2)1.2.2 冷挤压的优点 (3)1.2.3 冷挤压的缺点 (4)1.2.4 冷挤压工艺的应用范围 (4)1.3 冷挤压技术现状及发展方向 (5)1.3.1 冷挤压技术的现状 (5)1.3.2 冷挤压技术发展方向 (6)1.4 冷挤压模具设计基础知识 (6)1.4.1 冷挤压模具的构造及特点 (6)1.4.2 模具设计基本要求 (7)1.4.3 模具设计的一般程序 (7)1.5 本文研究的主要内容 (8)2 冷挤压件图的设计及毛坯准备 (10)2.1 冷挤压件图的设计 (10)2.2 毛坯的制备及处理 (12)2.2.1 坯料形状和尺寸确定 (12)2.2.2 坯料的软化处理 (12)2.2.3 坯料表面处理及润滑 (13)2.3 冷挤压工艺方案设计 (14)2.4 冷挤压模具材料 (15)3 挤压力的估算及挤压设备的选择 (16)3.1 影响单位挤压力的主要因素 (16)3.2 冷挤压力的估算及压力机选择 (18)4 模具结构设计 (19)4.1 凹模设计 (19)4.1.1 凹模的结构形状设计 (20)4.1.2 凹模各部分尺寸的设计计算 (20)4.2 上模部分结构设计 (23)4.3 导向装置 (24)4.4 卸料装置 (25)4.5 凹模压板紧固螺钉计算 (26)4.6 模具总体结构 (26)5凸、凹模失效形式及分析 (28)5.1凸模失效形式及分析 (28)5.1.1 凸模失效原因 (28)5.1.2 凸模失效形式 (28)5.2凹模失效形式及分析 (31)5.3齿轮部分冷挤压的相关问题 (32)6 技术经济分析 (34)7 结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录A (39)附录B译文 (40)附录C外文资料 (51)前言随着家用电器产量的迅速猛增,对锻压行业的工艺技术水平提出了更高的要求,突出的问题就是以少无切屑毛坯为核心的合理选择变形方式,提高材料利用率和制件尺寸精度、减少机械加工工时、降低能耗、提高生产率。
齿轮轴冷挤压模具设计说明书
目录前言 (1)1 冷挤压基础知识 (2)1.1 冷挤压的实质及方法分类 (2)1.2冷挤压工艺的优缺点及应用范围 (2)1.2.1 冷挤压的特点 (2)122冷挤压的优点 (3)1.2.3冷挤压的缺点 (4)1.2.4冷挤压工艺的应用范围 (4)1.3冷挤压技术现状及发展方向 (5)1.3.1 冷挤压技术的现状 (5)1.3.2冷挤压技术发展方向 (6)1.4冷挤压模具设计基础知识 (6)1.4.1冷挤压模具的构造及特点 (6)1.4.2模具设计基本要求 (7)1.4.3 模具设计的一般程序 (7)1.5 本文研究的主要内容 (8)2 冷挤压件图的设计及毛坯准备 (10)2.1 冷挤压件图的设计 (10)2.2毛坯的制备及处理 (12)2.2.1 坯料形状和尺寸确定 (12)222坯料的软化处理 (12)223 坯料表面处理及润滑 (13)2.3 冷挤压工艺方案设计 (14)2.4 冷挤压模具材料 (15)3 挤压力的估算及挤压设备的选择 (16)3.1 影响单位挤压力的主要因素 (16)3.2冷挤压力的估算及压力机选择 (18)4 模具结构设计 (19)4.1 凹模设计 (19)4.1.1 凹模的结构形状设计 (20)4.1.2凹模各部分尺寸的设计计算 (20)4.2上模部分结构设计 (23)4.3 导向装置 (24)4.4 卸料装置 (25)4.5凹模压板紧固螺钉计算 (26)4.6模具总体结构 (26)5 凸、凹模失效形式及分析 (28)5.1 凸模失效形式及分析 (28)5.1.1凸模失效原因 (28)5.1.2 凸模失效形式 (28)5.2凹模失效形式及分析 (31)5.3 齿轮部分冷挤压的相关问题 (32)6 技术经济分析 (34)7 结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录 A (39)附录 B 译文 (40)附录 C 外文资料 (51)、八、,刖言随着家用电器产量的迅速猛增,对锻压行业的工艺技术水平提出了更高的要求,突出的问题就是以少无切屑毛坯为核心的合理选择变形方式,提高材料利用率和制件尺寸精度、减少机械加工工时、降低能耗、提高生产率。
齿轮轴冷挤压工艺及模具设计
齿轮轴冷挤压工艺及模具设计洪慎章【摘要】叙述了采用冷挤压工艺代替切削加工生产齿轮轴的优点,并对齿轮轴零件进行了工艺分析.拟制了冷挤压前的毛坯处理工艺路线及设计了冷挤压模具结构.【期刊名称】《精密成形工程》【年(卷),期】2013(005)001【总页数】3页(P75-77)【关键词】齿轮轴;冷挤压;模具结构【作者】洪慎章【作者单位】上海交通大学塑性成形工程系,上海200030【正文语种】中文【中图分类】TG376.31 工艺分析齿轮轴零件如图1所示。
过去采用切削的加工方法,其生产工艺较复杂,成本较高,效率较低,质量也不易保证。
采用冷挤压成形工艺后,该件制造工艺简单,生产率提高了20倍以上,并且实现了少废料加工,节约了原材料,制件质量也得到明显改进。
在冷挤压生产中,往往由于变形工序设计不妥,使挤压件成形时产生各种缺陷,如表面折叠、折缝、裂纹、缩孔、内部裂缝、纵向弯曲等。
只有预先了解这些缺陷的成因,才能在设计变形工序时,采取有效的解决办法,获得合格的挤压件。
图1 齿轮轴零件Fig.1 Part of gear shaft在制订挤压工艺时,要选择合理的许用变形程度。
许用变形程度越大,生产效率就越高,工序就越少,但单位压力也会随着增大,这就有可能超出模具所允许的单位压力,导致模具损坏。
由此可见,许用变形程度的大小应严格控制,它主要取决于下列因素。
1)冷挤压模具的强度越高,模具许用变形单位压力就越大,则许用变形程度值也就越大。
在当前技术条件下,从模具材质、结构、寿命等方面考虑,模具的许用单位挤压力为2000~2500 MPa。
2)被挤金属材料强度越大,挤压时其变形抗力也就越大,则许用变形程度值也就越小。
黑色金属的许用变形程度又随含碳量的增加而减小。
3)采用不同的冷挤压变形方式,需要的单位压力不一样,因此,许用变形程度也是不同的。
4)模具工作部分采用不同的结构形式,对单位挤压力的影响较大,因此,对许用变形程度值也有较大的影响。
齿轮轴毕业设计
齿轮轴毕业设计(总27页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--毕业设计任务书毕业设计指导教师审阅书毕业设计评阅教师评阅书毕业设计答辩评定书目录摘要 (2)第一章零件的加工工艺分析 (1)零件的作用 (2)零件的结构特点及技术要求 (2)零件材料分析 (3)确定生产类型 (3)第二章材料与毛坯的选择 (4)材料选择 (4)毛坯的确定 (4)毛坯外圆表面直径的确定 (4)加工余量 (5)绘制锻件零件图 (6)第三章定位基准的选择 (7)基准的概念 (7)定位基准的选择 (7)第四章加工工艺过程分析 (8)零件表面加工方法的选择 (8)加工工序安排 (10)热处理工序安排 (10)工序的划分 (10)加工余量及工序尺寸的确定 (11)加工余量的概念 (11)加工余量的确定方法 (11)加工顺序的确定 (12)加工阶段的划分 (14)工序的划分 (15)工序顺序的安排 (15)第五章设备与工装选择 (17)设备选择 (17)齿轮轴的加工精度要求不是很高,回转面加工选择普通机床CA6140 17有两个键槽要用铣床X6132 (18)刀具选择 (19)量具选择 (19)夹具选择 (19)参考文献 (20)致谢 (21)摘要本设计是刮板运输机减速机齿轮轴的机械加工工艺与工装设计(年生产1000件、备品率3%、废品率%)。
全篇共五章,主要部分由:零件的加工工艺分析、材料与毛坯的选择、定位基准的选择、加工工艺过程分析、设备与工装选择。
齿轮轴为转轴,齿轮轴通过连接连个零件,主要起支撑作用,由两端轴承支撑。
中间安装轴承,一般起连接作用。
用来支撑传动零部件,传递扭矩和承受载荷,因此该零件应该具有足够的刚度、强度及韧性,以保证安装在主轴上的工件或刀具具有一定的回转精度。
一般轴类零件常用45号钢,根据不同的工作条件采用不同的热处理方法(如正火、调质、淬火等),以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
冷挤压毕业设计
冷挤压毕业设计冷挤压技术是一种常用于金属加工的方法,它通过将金属材料置于高压下,利用冷挤压机械设备将其挤压成所需形状。
这种技术被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域,因其高效、精确的特点而备受青睐。
冷挤压技术的出现为工程师们提供了更多的设计空间。
在传统的金属加工方法中,常常需要进行多道工序的加工,而冷挤压技术则能够将多道工序合二为一,大大提高了生产效率。
同时,冷挤压技术还能够实现对材料的精确控制,使得产品的尺寸和形状更加准确,从而提高了产品的质量。
在汽车制造领域,冷挤压技术的应用尤为广泛。
例如,在车身制造中,冷挤压技术可以用于制造车门、车顶等部件。
相比传统的焊接工艺,冷挤压技术能够减少焊接接缝,提高了零部件的强度和密封性。
此外,冷挤压技术还可以实现对材料的局部加压,从而增加车身的刚性和安全性。
航空航天领域也是冷挤压技术的重要应用领域之一。
在飞机制造中,冷挤压技术可以用于制造飞机的翼梁、机身等部件。
由于航空航天领域对材料的要求非常高,冷挤压技术能够保证产品的尺寸精度和表面质量,满足飞机的性能和安全要求。
除了汽车和航空航天领域,冷挤压技术还在电子领域得到了广泛应用。
在电子设备的制造过程中,常常需要制造各种金属外壳和散热器。
利用冷挤压技术,可以将金属材料挤压成所需的形状,实现对外壳和散热器的精确控制。
此外,冷挤压技术还可以实现对导电材料的加工,制造出高精度的电子元器件,提高了电子设备的性能和可靠性。
冷挤压技术的应用不仅仅局限于以上几个领域,它还可以用于制造各种精密零部件、工具和模具等。
例如,在机械制造中,冷挤压技术可以用于制造各种齿轮、螺纹等零部件,提高了机械设备的运行效率和可靠性。
在模具制造中,冷挤压技术可以用于制造各种模具,提高了模具的耐用性和加工精度。
冷挤压技术的发展离不开材料科学的支持。
随着材料科学的不断进步,新型材料的开发为冷挤压技术的应用提供了更多的可能性。
例如,高强度钢、铝合金等新型材料的出现,使得冷挤压技术在汽车、航空航天等领域的应用更加广泛。
机械工程及自动化齿轮轴数控加工毕业设计正文详解
前言毕业设计是在我们学完了大学的全部课程之后进行的。
这是对我们大学知识和技能的一次综合检验,也是一次理论联系实际的训练,因此,它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
就我个人而言,我希望能通过这次毕业设计对自己未来将从事的工作进行一次适应性的训练,希望在设计中能锻炼自己分析问题、解决问题的能力,为自己今后参加工作和进一步深入学习打下一个良好的基础。
由于能力所限,设计尚有许多不足之处,希望各位老师给予指教。
1零件的作用题目所给定的零件是CBF-E32型外啮合式齿轮泵的主动齿轮轴和从动齿轮轴。
它位于泵的壳体内部两啮合齿轮把吸入腔和排出腔隔开形成两个密封容积齿轮转动时,吸入腔侧轮齿相互脱开处的齿间容积逐渐增大,压力降低,液体在压差作用下进入齿间。
随着齿轮的转动,一个个齿间的液体被带至排出腔。
这时排出腔侧轮齿啮合处的齿间容积逐渐缩小,而将液体排出。
2绘制零件图通过对零件作用的分析,对零件主动齿轮轴和从动齿轮轴进行测绘,并查阅有关标准将测绘结果绘制成零件图(查<<机械工人切削手册>>表2-2、2-29)。
3零件的工艺分析3.1主动齿轮轴的技术要求1)左端Ф20mm台阶:左端台阶直径为Ф20mm,公差等级IT7(查<<机械工人切削手册>>表2-2 ),表面粗糙度值Ra1.6(查<<机械工人切削手册>>表2-29),形位公差要求:当被测要素围绕公共基准线A-B旋转一周时,在任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于0.015mm(查<<机械工人切削手册>>表2-14 GB/T1182-1996)。
2)左端中间台阶:直径Ф23mm,公差等级IT5(查<<机械工人切削手册>>表2-2 ),表面粗糙度值Ra0.2(查<<机械工人切削手册>>表2-29)。
3)齿轮直径方向:齿轮直径方向直径为Ф48mm,公差等级IT6(查<<机械工人切削手册>>表2-2 ),表面粗糙度值Ra0.8(查<<机械工人切削手册>>表2-29),形位公差要求:当被测要素围绕公共基准线A-B旋转一周时,在任一测量平面内的径向圆跳动量均不得大于4)齿轮:齿轮精度为7FJ,齿轮表面粗糙度值Ra1.6,公法线长度及公差19.856 mm ~19.928mm,齿圈径向跳动公差0.063mm,周节极限偏差±0.018mm,基节极限偏差±0.016mm,齿向公差0.011mm,公法线变动公差0.028mm (查<<机械工人切削手册>>表4-57 GB/T10095.1)。
冷挤压模具设计及其成形过程毕业论文
目录目录 (1)冷挤压模具设计及其成形过程 (3)第一章绪论 (3)1.1冷挤压成形技术发展概况 (4)1.2选题依据和设计主要内容 (6)1.2.1毕业设计(论文)的内容 (6)1.2.2 毕业设计(论文)的要求 (6)第二章冷挤压工艺设计 (7)2.1挤压工艺步骤 (7)2.2工艺设计步骤 (9)2.2.1计算毛坯的体积 (9)2.2.2确定坯料尺寸 (10)2.2.3计算冷挤压变形程度 (11)2.2.4确定挤压件的基本数据 (13)2.2.5确定挤压次数 (13)2.2.6工序设计 (13)2.2.7工艺方案确定 (19)2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 (21)第三章压力设备选择 (24)3.1各主要工序所需镦挤力 (24)3.2主要设备选用 (25)第四章模具设计 (26)4.1冷挤压模具设计要求 (27)4.2凸模设计依据 (28)4.3冷挤压组合凹模设计依据 (29)4.4凸模设计 (34)4.4.1镦平凸模设计 (34)4.4.2凹模设计 (36)4.5预成形模具设计 (37)4.5.1预成形凸模设计 (38)4.5.2预成形凹模设计 (39)4.6终成形模具设计 (41)4.6.1终成形凸模设计 (41)4.6.2终成形凹模设计 (42)4.7冷挤压模架设计 (43)4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (43)4.7.2模架的设计 (44)4.7.3其它零件设计 (46)第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (51)5.1加工工艺编制原则 (51)5.2加工工艺的编制 (51)第六章总结及课题展望 (54)6.1本文工作总结 (54)6.2课题展望 (54)参考文献 (55)谢辞 (56)附录一:英文科技文献翻译 (57)英文翻译: (62)附录二毕业设计任务书 (66)冷挤压模具设计及其成形过程机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业06城建机械乔红娇指导老师雷声第一章绪论挤压就是零件金属毛坯放在挤压模腔中,在一定温度下,通过压力机上固定的凸模或凹模向毛坯施加压力,使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。
齿轮轴毕业设计
齿轮轴毕业设计齿轮轴毕业设计毕业设计是每个工科学生都要面对的一项重要任务,而作为机械工程专业的学生,齿轮轴的设计是一个常见的毕业设计课题。
齿轮轴是机械传动系统中的重要组成部分,其设计的合理性和可靠性对于整个机械系统的运行至关重要。
本文将探讨齿轮轴毕业设计的一些要点和技巧。
首先,齿轮轴的设计需要考虑到传动系统的工作条件和要求。
传动系统的工作条件包括转速、扭矩、工作环境等因素。
在设计齿轮轴时,需要根据这些工作条件确定轴材料的选择、轴的尺寸和形状等参数。
例如,当传动系统的工作环境较为恶劣时,需要选择耐腐蚀性能较好的材料,并增加轴的直径以提高其强度和刚度。
其次,齿轮轴的设计还需要考虑到齿轮的布置和传动比。
齿轮的布置方式包括平行轴布置和交叉轴布置两种形式。
在平行轴布置中,齿轮的轴线平行,而在交叉轴布置中,齿轮的轴线相交。
不同的布置方式对齿轮轴的设计有不同的要求。
例如,在平行轴布置中,齿轮轴需要承受较大的弯曲力和弯曲矩,因此需要增加轴的直径和强度。
而在交叉轴布置中,齿轮轴需要承受较大的剪切力和扭矩,因此需要增加轴的直径和刚度。
此外,齿轮轴的设计还需要考虑到齿轮的传动比。
传动比是指输入轴和输出轴的转速之比。
在设计齿轮轴时,需要根据传动比确定齿轮的模数和齿数。
齿轮的模数和齿数直接影响到齿轮轴的尺寸和形状。
一般情况下,传动比越大,齿轮的模数越小,齿轮轴的直径越小。
因此,在设计齿轮轴时,需要综合考虑传动比和齿轮轴的尺寸,以满足传动系统的要求。
最后,齿轮轴的设计还需要考虑到制造和装配的可行性。
在设计齿轮轴时,需要考虑到轴的加工工艺和装配方式。
例如,当齿轮轴的形状复杂或尺寸较大时,可能需要采用多道工序进行加工,或者需要采用特殊的装配工具进行装配。
因此,在设计齿轮轴时,需要充分考虑到制造和装配的可行性,以确保设计方案的实施和实现。
综上所述,齿轮轴的毕业设计是一个复杂而重要的任务。
在设计齿轮轴时,需要考虑到传动系统的工作条件和要求,齿轮的布置和传动比,以及制造和装配的可行性。
齿轮轴机械加工工艺规程设计毕业设计
I
摘要
本课题的研究主要是齿轮轴的加工工艺的方法,通过零件的的加工,提高所 加工工件的质量,提高产品的合格率,满足产品的生产要求,提高产品的经济效 益和劳动生产率。
一般齿轮轴主要有两个支撑轴径,工作时通过轴径支撑在轴承上,这两个支 撑轴径也是其装配基准,也是其他表面的设计基准,所以它的精度等级和表面质 量要求都比较高。对于其他工作轴径,如安装齿轮、螺母、轴套等零件的轴径, 除了有本身的尺寸精度等级和表面粗糙度外,通常还要求其轴线与两支承轴径有 较高的同轴度,以保证轴上各运动部件的精度等级。
关键词:齿轮轴工艺设计、基准、精度等级
II
Abstract
This research method is the main process of the gear shaft, through the processing of parts, improve the quality of workpiece, improve the rate of qualified products, to meet the requirements of production of products, improve product economic benefit and labor productivity.
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齿轮轴的冷挤压成型工艺摘要本文主要对齿轮轴的冷挤压加工进行了分析研究。
将齿轮轴由过去的切削加工工艺改变成冷挤压成形工艺,实现少废料加工,并改善齿轮轴制件质量,是加工方法的进步。
在过去齿轮的生产,主要采用滚、插、铣等传统工艺,但传统工艺加工的齿轮存在生产效率低和产品质量差等缺点。
为了克服这些缺点,近年出现了渐开线齿轮的冷挤压加工工艺。
采用该工艺加工渐开线齿轮,不但使生产效率大大提高,产品尺寸稳定,表面粗糙度低,材料利用率达70%~80%,而且冷挤压使工件表面产生压应力,可以增加产品的疲劳强度。
基于冷挤压加工的优点,我们在生产中引进了这一加工工艺。
为了在制造齿轮轴时减少工艺不合理性所带来的误差及难以加工等现象,本课题主要介绍了齿轮轴的冷挤压加工,通过加工中挤压成型中受力的分析,解决细长轴挤压出现的镦粗变形情况及冷挤压工件的热处理方法。
应此本课题的研究具有重要的现实意义。
关键词:齿轮轴;冷挤压;加工工艺,热处理AbstractMain gear shaft of cold extrusion processing were analyzed. Gear shaft from the previous machining process change into cold extrusion forming process, less waste processing, gear shaft and improve part quality, advances in processing methods.In the past the gear production, mainly by rolling, insert, milling and other traditional techniques, but the traditional processing of gear has low production efficiency and poor product quality. In order to overcome these shortcomings, in recent years, the involute gear cold extrusion process. The processing technology of involute gear, not only improves the production efficiency, product size stability, low surface roughness, material utilization rate up to70%~80%, and cold extrusion of the workpiece to produce compressive stress, can increase the product fatigue strength. Based on the cold extrusion processing advantages, we in the production of the introduction of the process.In order to reduce the process of manufacturing gear shaft is not reasonable and the difficulty of processing error caused by the phenomenon, this paper mainly introduces the gear 0axis cold extrusion processing, through the processing of extrusion force analysis, solve the elongated shaft extrusion of upsetting and extrusion workpiece heat treatment method. Should this topic research has the important practical significance.Keywords: Gear shaft Cold extrusion Processing Heat treatment目录第1章绪论 (1)1.1毕业设计选题的背景及意义 (1)1.2冷挤压在国内外研究概况及发展趋势 (1)1.2.1 冷挤压技术发展趋势 (2)1.3冷挤压工艺对模具的要求 (2)1.4冷挤压的特点 (3)1.4.1冷挤压特点 (3)1.4.2冷挤压的基本类型 (3)1.4.3冷挤压的优点 (4)1.4.4冷挤压缺点 (4)1.5冷挤压模具的构造及特点 (5)第2章齿轮轴成形工艺确定 (8)2.1齿轮轴的结构分析 (8)2.2冷挤压工艺的分析 (9)2.3冷挤压几种工艺组合形式 (9)2.4齿轮轴冷挤的理论基础 (10)2.5冷挤压工艺方案设计 (10)2.6齿轮轴冷挤压变形计算 (11)第3章齿轮轴的加工 (15)3.1基准的概念和分类 (15)3.2毛坯直径的计算及优化 (15)3.3各加工阶段的主要任务 (17)3.4加工顺序的安排 (18)3.5限制局部挤压镦粗办法 (18)3.6拟定加工工艺路线方案 (20)3.7冷挤压关键技术研究 (23)3.7.1 冷挤压前期出来 (23)3.7.2 冷挤压成形中的润滑 (23)第4章总结 (26)答谢词 (27)参考资料 (28)毕业设计(论文)报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊第1章 绪论1.1 毕业设计选题的背景及意义本课题是“齿轮挤压模具参数优化设计产业化推广”的一部分,过去采用切削加工方法得到,其生产工艺较复杂,成本较高,效率较低,质量也不易保证。
为此,必需逐步研制和推广应用一项先进的金属塑性成形技术——冷挤压工艺。
齿轮轴冷挤压加工就是以少无切屑毛坯为核心的合理选择变形方式,提高材料利用率和制件尺寸精度、减少机械加工工时、制造工艺简单、降低能耗、提高生产率。
当采用冷挤压成形工艺后,该件制造工艺简单,生产率提高了2O 倍以上,并且实现了少废料加工,节约了原材料,制件质量也得到明显改进。
1.2 冷挤压在国内外研究概况及发展趋势冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。
冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
显然,冷挤压加工是靠模具来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。
冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。
与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。
现代冷挤压技术是从18世纪末开始的,法国人在法国革命时代把铅从小孔中挤出制成枪弹,开始了冷挤压。
1830年在法国已经有人开始利用机械压力机,采用反挤压方法制造铅管和锡管。
1906年美国为了制造黄铜的西服纽扣,已经有人取得了正挤压空心杯形坯料的专利权。
1909年美国人获得专利的Hooker 法——正向冲挤法,金属流动方向与冲挤方向相同,就是在买了1906年的专利之后发展起来的,该专利中的杯形坯料,是采用拉深法制造的。
第一次世界大战中,曾用Hooker 法制造了黄铜弹壳,而在第二次世界大战以前的1934年,德国人就利用这种方法试制了钢弹壳,但因热胶着严重,没有成功。
直到第二次世界大战中期由于采用了新的表面润滑处理方法——使工件表面形成磷酸盐薄膜,挤压方法制造钢质弹壳获得成功。
自此,冷挤压技术走向实用,成为冷锻技术中应用最广泛的一种方法。
60年代,日本汽车工业的成长,为冷挤压技术的发展创造了有利的条件。
从冷挤压设备上看,自从1933年,日本会田株式会社生产了日本第一台 2000kN PK 型精压机(肘杆式压力机)以来,到目前为止,己生产了2000多台PK 系列压力机。
随着汽车工业的发展,对高精度压力机的要求愈加迫切,会田株式会社又研制成功了各种锻造压力机。
同时,日本小松研制了以高精度和易于操作为目标的 LIC 、LZC 系列冷锻成形压力机。
从冷挤压产品上看,日本70年代成功冷挤压启动离合器齿轮、传动轴花键、交流发电机磁毕业设计(论文)报告纸┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊极铁芯。
80年代,又成功冷挤大型高精度等速圆球外座圈、内座圈、十字轴、汽车差速器伞齿轮等高精零件。
为日本汽车的高性能化和降低生产成本做出了很大贡献。
我国的冷挤压技术与日本的起步时间相当。
70年代,我国曾在自行车、汽车电器等批量生产的产品中,推广过冷挤压生产工艺技术,也开发成功了启动齿轮的挤压成形,并投入批量生产。
但由于未从根本上解决工艺、设备、材料、模具、润滑、自动化装置以及毛坯料的原始尺寸、原始状态、后处理等一系列技术问题,因而未得到较大发展。
80年代,随着家电和汽车摩托车工业的迅速发展,对冷挤压工艺设备及生产技术的引进、消化、吸收,科研人员通过生产实践攻克了冷挤压技术的不少难题与此同时冷锻设备也有了较大发展。
目前,我国己能用冷挤压工艺生产表壳、自行车飞轮、中轴、精锻齿轮、汽车用等速万向节、内燃机用火花塞与活塞销、汽车挺杆、照相机零件、汽车启动器定向套筒、启动齿轮等,且己达到国外同等水平。
1.2.1 冷挤压技术发展趋势1)随着能源危机的日趋严重,人们对环境质量将更加关注,加之市场竞争日益加剧,促使锻件生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。
因此用挤压成形等工艺手段所生产的精化锻件的产量,在市场竞争中将得到较大的发展。
2)汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展,对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。
如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要求外,对每件的重量误差也要求不大于八克。
新产品的高要求,将促进精化生产工艺的发展。
3)专业化、规模化的组织生产仍是冷挤压生产的发展方向和趋势。
在法国,以挤压成形工艺生产锻件的专业厂家1991-1994年全员劳动生产率,即每人生产挤压件的产量及产值,均高于一般生产模锻件或者自由锻件的厂家。
以1994年为例,专业厂家挤压件人均产量为 51024KG ,创产值775688法朗。
而同期一般性生产模锻件的厂家,其人均产量仅为39344KG ,产值592384法郎,仅相当于挤压件专业生产厂家的77.1%和76.37%。