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)新及模具設計的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4 直齒輪冷鍛成形精度預測與控制技術的研究進展
1.5 課題來源及研究內(nèi)容
1.5.1 課題來源及研究目標
1.5.2 課題的主要研究內(nèi)容
1.6 本章小結
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 模擬結果提取
2.1.3 方案比較分析
2.1.4 方案比較結果
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)格重劃分與局部細化
2.2.3 應力場對比
2.2.4 應變場對比
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 物理實驗對比驗證
2.3.1 實驗模具設計
2.3.2 實驗模具加工
2.3.3 實驗實施過程
2.3.4 實驗結果分析
2.4 模具形狀與模具結構的優(yōu)化設計
2.4.1 工藝方案的力學模型分析
2.4.2 模型形狀優(yōu)化
2.4.3 浮動凹模結構
2.4.4 優(yōu)化結果總結
2.5 基于灰色關聯(lián)和模糊邏輯的工藝多目標優(yōu)化
2.5.1 優(yōu)化問題描述
2.5.2 正交實驗安排
2.5.3 灰色關聯(lián)系數(shù)計算
2.5.4 模糊邏輯推理系統(tǒng)
2.5.5 優(yōu)化結果數(shù)據(jù)分析
2.5.6 多目標優(yōu)化結論
2.6 本章小結
第3章 基于剛性平移的齒輪兩步成形工藝研究
3.1 齒輪鍛造金屬流動規(guī)律分析
3.1.1 徑向流動模式分析
3.1.2 軸向流動模式分析
3.2 剛性平移流動模式基礎研究
3.2.1 剛性平移預鍛齒形設計方法
3.2.2 剛性平移流動模式假設驗證
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)值模擬與物理實驗研究
3.3.3 與傳統(tǒng)工藝方案的對比
3.3.4 關鍵工藝參數(shù)分析
3.3.5 不對稱模具設計
3.3.6 兩步成形工藝研究結論
3.4 基于Taguchi穩(wěn)健設計的終鍛工藝優(yōu)化
3.4.1 Taguchi穩(wěn)健設計法
3.4.2 質量損失函數(shù)模型
3.4.3 三類問題的信噪比
3.4.4 建立優(yōu)化目標函數(shù)
3.4.5 穩(wěn)健設計實驗安排
3.4.6 穩(wěn)健設計數(shù)據(jù)分析
3.4.7 終鍛工藝優(yōu)化結果
3.5 MT5I齒輪成形工藝分析——剛性平移兩步法的推廣應用
3.5.1 MT51齒輪零件特征
3.5.2 工廠初步工藝嘗試
3.5.3 改進工藝的模擬分析
3.5.4 工藝分析結論
3.6 本章小結
第4章 基于無限多預成形的齒輪擠壓工藝構想
4.1 基于無限多預成形的齒輪擠壓工藝
4.1.1 無限多預成形的基本設計思想
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)曲面設計
4.2 直齒輪擠壓新工藝的數(shù)值模擬研究
4.2.1 幾何模型和模型轉換
4.2.2 力學模型的選擇
4.2.3 模擬基本參數(shù)設置
4.2.4 數(shù)值模擬結果分析
4.3 本章小結
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 考慮預應力的建模問題
5.2 齒形組合凹模的彈性擴張規(guī)律分析
5.2.1 齒形組合凹模優(yōu)化設計
5.2.2 齒形組合凹模彈性變形規(guī)律
5.3 齒件彈性回復規(guī)律及其精度預測
5.3.1 齒件出模后的彈性回復規(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測
5.5.3 倒擋齒輪零件實測
5.5.4 案例研究結果討論
5.6 本章小結
第6章 全文總結與研究展望
6.1 全文總結
6.2 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學位期間參與項目和發(fā)表論文