超越离合器齿星轮冷挤工艺改进研究

论文摘要

随着制造技术的不断发展,传统切削加工已不能满足生产的需要。开发和创造新的、先进的制造工艺成为制造业发展的趋势。冷挤压是一种无屑成形的先进制造技术之一,它具有优质、高效、低耗的环保特点。本课题结合生产实际,课题来源于省内工厂,围绕着超越离合器星轮冷挤加工的工艺过程进行了深入的研究。由于星轮的实际生产中冷挤压只是中间工序,不仅生产效率低,浪费材料,而且生产出的星轮强度差,无法满足实际需求。因此,使得该课题的研究具有重要的意义。本文中对零件毛坯的制备及材料热处理做了详细研究,并对星轮这种内径不等的杯-杯型零件进行了较为深入的理论研究。在研究过程中,运用滑移线场理论对星轮的复合挤压规律进行预测,并计算其挤压力。同时,本文根据合理的工艺方案对现有的冷挤压模具做了改进设计,使得星轮原有的端面不平、无法一次成形等问题得到了解决。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外冷挤压技术发展过程及趋势
• 1.2 课题的背景及意义
• 1.3 研究的目标及内容
• 1.3.1 研究的主要内容
• 1.3.2 拟解决的关键问题
• 1.4 冷挤压成形技术基础
• 1.4.1 冷挤压技术的应用
• 1.4.2 冷挤压的基本类型
• 1.4.3 冷挤压的工艺特点
• 第二章 离合器星轮成形零件的工艺分析:
• 2.1 齿星轮零件的成形工艺特点
• 2.1.1 超越离合器工作特点及零件分析
• 2.1.2 传统的切削加工工艺分析
• 2.2 老工艺方案分析
• 方案一:分别通过机加工加工出星轮的内花瓣及孔,将两部分箍在一起得到所需零件
• 方案二:通过预挤或形、终挤成形以及最终的车（钻）孔来形成最终的星轮部分
• 2.3 星轮成形初选的三种改进工艺方案简介
• 2.3.1 方案一:先正挤成形孔,再通过反挤成形星轮内花瓣部分的工艺方案分析
• 2.3.2 方案二:先成形星轮的内花瓣部分,再一次挤压成形孔的工艺方案分析
• 2.3.3 方案三:先复合成形内花瓣及预孔成形,再通过减径挤压成形孔的方案分析
• 2.4 方案对比总结
• 第三章 星轮原材料及毛坯的制备
• 3.1 毛坯制备的技术要求
• 3.1.1 材料的选择
• 3.1.2 形状的设计
• 3.1.3 尺寸设计
• 3.1.4 许用变形程度
• 3.2 毛坯的制备
• 3.2.1 毛坯形状的选择
• 3.2.2 毛坯尺寸计算
• 3.2.3 挤压余量的选择
• 3.2.4 毛坯尺寸的确定
• 3.2.5 挤压的变形程度
• 3.2.6 判定材料和毛坯形状对零件的可成形性
• 3.3 毛坯软化及表面处理
• 3.3.1 软化处理
• 3.3.2 表面处理及润滑
• 3.4 星轮用20CR钢的球化退火工艺分析
• 3.4.1 试验材料与试验方法
• 3.4.2 原始状态钢冷成型性能不良的原因
• 3.4.3 在Acl奥氏体化等温球化退火
• 3.4.4 在Acl以下的球化退火
• 3.4.5 在Acl以上奥氏体化缓冷球化退火
• 3.4.6 结论
• 第四章 星轮冷挤压的理论分析
• 4.1 塑性成形解析方法简介
• 4.2 上限元法与主应力法
• 4.2.1 上限元法基本原理极其应用发展
• 4.2.2 主应力法的基本原理及解题原理
• 4.3 星轮冷挤压力的变形力的计算
• 4.3.1 星轮挤压变形区的划分
• 4.3.2 计算前的基本假设
• 4.3.3 刚性三角形速度场
• 4.3.4 有关计算的几点说明
• 4.3.5 冷挤压变形力公式的推导
• 4.3.6 星轮冷挤压变形力的计算
• 4.4 星轮冷挤压成形机理分析
• 4.4.1 复合挤压的分流点
• 4.4.2 复合挤压中金属体积分配
• 第五章 星轮冷挤压模具改进设计
• 5.1 模具结构的设计
• 5.1.1 概述
• 5.1.2 模具结构形式的确定
• 5.2 星轮冷挤压以往的模具结构分析
• 5.2.1 模具机构简介
• 5.2.2 旧的结构存在的问题
• 5.3 星轮冷挤压改进模具结构分析
• 5.3.1 对旧模具的改进
• 5.3.2 弹簧的设计与选择
• 5.4 改进模具优势分析
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录一:攻读硕士学位期间发表的部分论文