锥齿轮模压淬火变形分析及淬火工艺研究

【摘要】淬火是机械零件加工制造中的一项十分重要的热处理工艺,对提高零件性能、延长使用寿命和增强产品的市场竞争力具有重要的作用。但凡重要的机械零件,一般均须进行淬火处理,淬火处理后的零件通常只需进行微量磨削加工即可符合使用要求。但是零件的淬火通常要经历剧烈的冷却过程,易导致零件变形甚至开裂,对后续的机械加工乃至使用均会造成不利的影响,因此,对淬火冷却过程及变形的研究是十分重要的。本文以锥齿轮模压淬火为研究对象,从一般的简单零件淬火变形分析入手,利用ANSYS软件,模拟了锥齿轮淬火冷却的温度场、应力场及变形趋势,对淬火过程中各相关因素对淬火变形的影响及其彼此之间的相互作用进行了系统的分析、讨论和研究。得出如下结论：1.计算机模拟能较准确地模拟出锥齿轮淬火冷却过程中温度的变化趋势和残余应力的分布情况及变形的分布状况。2.锥齿轮淬火时介质流速取0.6m/s即可避开“鼻尖”,实现淬火,获得马氏体组织。但在整个过程中保持流量不变的话,其零件会有较大的变形量,模拟的最大变形量高达1.5mm。3.采用变流量分段冷却,可以有效减小淬火变形。在模拟条件下,第一阶段流量500L/min,历时20s；第二阶段流量400L/min,历时60s；第三阶段流量为650L/min,历时100s,较之定流量冷却可将最大变形减小50%,较之现行淬火工艺可减小12.8%。
【作者】陆海龙；
【导师】樊静波；李翔；
【作者基本信息】宁夏大学，机械工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】锥齿轮；淬火；淬火变形；ANSYS；温度场；应力场；

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