汽车后桥主动齿轮坯楔横轧模具参数化设计及有限元分析

发布时间:2012-10-12 13:08:22 论文编辑:gufeng

第一章 绪 论


1.1 引言
轴类零件是机械传动中经常用到的典型零件之一,它在机械中主要用于支承传动零件、承受载荷、以及传递扭矩。按结构形式不同,轴可以分为阶梯轴、锥度心轴、光轴、空心轴、曲轴、凸轮轴、偏心轴、各种丝杠等。汽车后桥主动齿轮是典型的阶梯轴,是汽车底盘后桥传动系统的重要传力零件,是汽车驱动的关键件,其产品质量直接关系到汽车的行驶安全。自从 20 世纪 90 年代以来,全球汽车行业呈现快速增长的发展趋势,我国汽车行业发展迅猛,汽车产业已经发展模具毕业论文成为我国的支柱产业,表现之一是汽车产量的大幅增加。文献[1]中曾报道,自 2001 年起中国汽车工业总体上保持了良好的发展势头, 销量水平上 2007 年比 2003 年翻了一番,2009 年中国已成为世界上第一汽车生产大国,同时汽车消费量比例占全球总消费量的 12%,到 2020 年,中国的汽车产量将达到 2000 万辆左右,中国汽车行业前景广阔。由此可见,在未来十几年里,中国汽车年产量会有较大幅度的增长。汽车生产上所需的阶梯轴类件的需求量会大幅的增加,有着广阔的市场前景。因此对汽车数控毕业论文轴类件生产工艺的的研究很有必要。
由于对汽车后桥主动齿轮的质量要求比较高,在保证足够的强度、刚度和疲劳性能的条件下,还要有严格的尺寸公差和表面质量,这对其制造工艺要求很高。长期以来,轴类零件的生产工艺有切屑,锻造,挤压和轧制等多种加工工艺。轧制在生产轴类件上有着先天性的优势,轴类零件轧制技术是一种机器轴类零件成形新工艺、新技术,它与传统的锻造、切削等方法比较,生产效率高、节机电毕业论文能、节材、产品质量好,是先进制造技术的重要组成部分[2]。


第二章 汽车后桥主动齿轮坯楔横轧模具设计


楔横轧成形是由两个同向旋转轧辊上的楔形模具带动轧件旋转,实现径向压缩轴向延伸变形,轧制出各种形状要求的台阶轴。因此,合理设计楔横轧模具是实现轧件咬入并最终成形符合形状即各项要求的轧件的关键。本章主要结合楔横轧模具设计的原则要求和一般过程,设计汽车后桥主动齿轮坯楔横轧成形模具。

2.1 楔横轧模具设计基本要求
2.1.1 模具设计基本原则
在设计楔横轧模具时,一般要遵循四个原则:(1)对称原则一般我们希望楔横轧为对称轧制,这样模具在设计时也左右对称,使轧件所受轴向力相等而不会轴向移动,同时轧件两边的转速也相等。对于在长度上本身是对称的轴类件,只需在加工中和工艺上加以注意,就自然满足对称轧制原则。但多数轴类件在轴向上是不对称的,为了使轧件两边的力符合对称原则,有成对轧制、分段对称轧制、长棒料预轧楔轧制、对称力轧制四种解决方法。这些方法都能有效地解决不对称件的对称问题,使其在成型过程中,对称轧制。


第二章 汽车后桥主动齿轮坯................................19
2.1 楔横轧模具设计.......................................................19
2.1.1 模具设计基本....................................................19
2.1.2 模具设计的主要.........................................20
2.2 设备的选择 .....................................................23
2.3 后桥主动齿轮坯模具.......................................25
2.3.1 毛坯与坯料尺寸...........................................25
第三章 汽车后桥主动齿轮...................32
3.1 参数化设计......................................................................32
3.1.1 参数化设计............................................................32
3.1.2 CATIA 二次开发............................................34
3.2 楔横轧模具的参数化设计.......................................36


第五章 结论与展望


本文从对汽车后桥主动齿轮和楔横轧基本原理的了解入手,对目前汽车后桥主动齿轮坯的生产工艺,生产设备,模具制造有了较为深刻的认识,从而选择出了自己论文中应用的工艺方法和生产设备,作为模具设计的依据。对楔横轧基本原理的学习和理解,和模具设计时的设计原则、基本参数设计过程的认知,为我的模具的设计打下了理论基础。同时对建模软件CATIA和分析软件DEFORM-3D学习,为本论文后桥主动齿轮坯的有限元分析提供了必要的前提。对模具的参数化建模,使模具的建模过程和修改方案变得简单易行,设计思路也变得清晰,由此可知楔横轧的其他的典型的轴类件也可以用参数化建模完成对它的模型设计,然后可以生成楔横轧模具的参数化建模数据库,使得其建模过程成为参数优化过程。本文对后桥主动齿轮的楔横轧成形过程进行了有限元模拟,DEFORM-3D 的强大功能使得模拟过程清楚明了,结果真实可靠,为模具优化提供了有力的保障。就我而言,通过分析模拟结果让我对楔横轧成形的全过程有了更直观、更系统、更准确的理解和判断。