外文翻譯--長梯形花鍵的冷擠壓及其成形分析 中文版.doc

重慶理工大學文獻翻譯二級學院機械學院班級機械5班學生姓名學號長梯形花鍵的冷擠壓及其成形分析YuanAnfu收稿日期：2007.8.21，接受日期：2008.3.10，網(wǎng)上發(fā)表日期：2008.4.15施普林格出版社倫敦有限公司2008年版權(quán)所有摘要：由于剛度的原因，長梯形花鍵的加工時十分困難的。在本文中，一種基于三維速度場的分析和對分析模擬軟件Deform-3D5.0的應用的特殊冷擠壓技術已經(jīng)應用于加工一種合格的12840的16齒梯形花鍵上。關鍵詞：冷擠壓，矩形花鍵，成形極限，變形1.介紹由于矩形花鍵的根部很厚，故一般被應用于傳遞較大載荷的場合。因此，它被廣泛應用與汽車工業(yè)中力的傳遞。本文主要聚焦于一個機械工業(yè)中的難題長梯形花鍵的加工。傳統(tǒng)的機械加工手段，如銑、滾齒等由于其低下的效率和加工質(zhì)量而不能不能用于批量生產(chǎn)這種花鍵。所以一些特殊制造方法如扭轉(zhuǎn)、擠壓等已經(jīng)越來越被廣泛應用。即便如此，正如圖1中看到的那樣，對于長梯形花鍵來說，二者在成形17部分的時候仍存在一些難題。2.成形的細節(jié)部分圖1指的是將要被加工的長梯形花鍵，其詳細信息如下：齒數(shù)：16齒厚：1.3材料：20Cr（GB）彈性模量：205Gpa泊松比：0:29密度：7850Kg/m3屈服強度：685Mpa齒頂圓直徑：Dt=12.8mm齒根圓直徑：10.86mm3.解決步驟：對于制造出一個合格的產(chǎn)品來說，存在兩個待解決的問題：3.1模腔的結(jié)構(gòu)：在擠壓的過程中，模腔的結(jié)構(gòu)直接影響變形的工件和應力應變分布。因此，有必要設計一種合理的模具結(jié)構(gòu)，以適應實際成形條件來獲得盡可能低的成形力。基于對擠壓過程中金屬流動規(guī)律的研究，可以設計出一種較為合理的模具結(jié)構(gòu)。然后在相同實際條件下擠壓的情況用Deform軟件模擬。最后根據(jù)上述兩個結(jié)果制造出擠壓模具。3.2成形部分的剛度：至于本文中細長工件的成形，如何保證工件在冷擠壓過程中剛度足夠成為了一個壓倒性的問題。所以，在實際擠壓的過程中，傳統(tǒng)的推壓力被改變?yōu)槔?，同時被特殊機構(gòu)支撐。上述這些技術被證明是行之有效的。圖14.擠壓分析在本文中，所有的分析都是在開模擠壓的基礎上進行的。4.1花鍵軸的形狀函數(shù)由于梯形曲線的對稱性，只有一半的形狀繪制在圖2中。根據(jù)此梯形花鍵的工作原理，得到它的表面形狀函數(shù)如下：（1）其中，L為模具型腔工作區(qū)的有效長度；Rb為基圓半徑；g()的定義如下：（2）其中Rt為花鍵的齒頂圓半徑；Rr為花鍵的齒根圓半徑；SR()為描述梯形花鍵的方程，如下：（3）其中，k為花鍵的壓力角；t當花鍵頂圓是極半徑時為角。圖2圖34.2實際角度根據(jù)梯形花鍵的實際尺寸，式子（1）（2）（3）可被轉(zhuǎn)化如下：1=5.83。2=6.88。3=12.3。區(qū)域1：（4）區(qū)域2：（5）區(qū)域3：（6）5.擠壓仿真本文中，應用了Deform軟件模擬擠壓過程，從而得出上述結(jié)論。仿真環(huán)境與下述實際情況是相似的：5.1仿真的目的為了降低制造成本，節(jié)約時間和盡快獲得一個合格花鍵，在本文中，對擠壓的仿真已經(jīng)完成。所以，仿真的目的在于獲得基于工件在擠壓過程中的應力應變光導角（如圖5所示）。5.2仿真環(huán)境分析軟件：Deform-3D5.0分析模式：傳熱和形變工件材料：AISI-1045（與Cr20類似）目數(shù)：70000節(jié)點：14452元素：62766分析步驟數(shù)：100頂部和工件的摩擦系數(shù)：0.3底部和工件的摩擦系數(shù)：0.085.3設置模型和仿真仿真模型如圖5所示，該結(jié)構(gòu)底模為圖4。底模和頂模的直徑分別為45和25，厚度均為10mm。在這個模型中，底模和頂模都是剛性的，工件的材料為塑料。在擠壓過程中，頂模以0.1mm/s恒定的速度向下移動。工件的直徑和長度分別為12.9和25mm。在相同的條件下，對三組角度不同底模進行了仿真，分別為20,25和30。