[發明專利]內外齒薄壁零件型軋中減薄率對回彈影響規律的分析方法

有效

• 申請號: 202110603280.5
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113343381B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 申昱;方璇璇
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G06F17/10;B21B38/04;B21C51/00;G06F119/14;G06F113/24
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 褚明偉

本發明涉及內外齒薄壁零件型軋中減薄率對回彈影響規律的分析方法，包括：對型軋所采用的毛坯材料進行力學性能測試，得到應力應變曲線；選取坯料，在特定芯軸錐度條件下通過型軋工藝成形三種不同減薄率的內外齒薄壁零件，調整壓下量的大小得到不同的減薄率；選取三個高度的橫向截面，在選定截面處測量成形件壁厚以及內外齒形輪廓尺寸，整理得到三種不同減薄率的內外齒薄壁零件在三處截面的回彈量；構造二階拉格朗日插值函數，利用插值函數擬合得到回彈量隨減薄率變化曲線；結合內外齒薄壁零件公差要求，擬合出內外齒薄壁零件產品在不同高度處減薄率的合理取值，依據材料性能曲線對減薄率合理取值進行校核，形成合理回彈控制方案。

技術領域

本發明涉及金屬材料塑性成形技術領域，尤其是涉及一種研究內外齒薄壁零件型軋中減薄率對回彈影響規律的分析方法。

背景技術

以離合器轂類零件為代表的內外齒薄壁殼體結構復雜，精度要求高，制造難度大。隨著此類零件需求量的增大，傳統工藝已不能滿足要求，故離合器齒轂等內外齒薄壁零件的生產工藝一直是國內外研究的熱點。

中國專利CN103624197A曾公開過一種帶內外齒薄壁殼體零件加工方法，包括以下步驟：步驟A.將平板坯料加工成杯形預制坯料，所述杯形預制坯料壁厚與帶內外齒薄壁殼體零件的壁厚相同；步驟B.制作一對相互嚙合分別用于成形帶內外齒薄壁殼體零件內、外齒的齒輪，其中用于成形帶內外齒薄壁殼體零件內齒的齒輪為托輥，用于成形帶內外齒薄壁殼體零件外齒的齒輪為滾壓輥；步驟C.將杯形預制坯料夾緊在托輥上，保證杯形預制坯料和托輥同步轉動，同時使滾壓輥同步與托輥相向轉動，并沿徑向向靠近托輥的方向進給，完成帶內外齒薄壁殼體零件的成形。

如上述專利一樣采用型軋工藝生產離合器齒轂等內外齒薄壁零件是一種比較好的生產方式，相對傳統機械加工方法而言，它既可以提高材料利用率，又能提高零件強度。但是離合器齒轂等內外齒薄壁零件成形后回彈現象比較明顯，這將嚴重影響成形后工件的幾何精度，阻礙型軋工藝成形離合器齒轂等內外齒薄壁零件的推廣應用，解決這些問題成為了研究熱點。

發明內容

鑒于背景技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種研究內外齒薄壁零件型軋中減薄率對回彈影響規律的分析方法。

本發明提供的方法能夠提高和改善離合器齒轂等內外齒薄壁零件的成形精度，為實際生產提供理論依據。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明提供一種研究內外齒薄壁零件型軋中減薄率對回彈影響規律的分析方法，包括以下步驟：

(1)對型軋所采用的毛坯材料進行力學性能測試，得到應力應變曲線；

(2)選取坯料，在特定芯軸錐度條件下通過型軋工藝成形三種不同減薄率的內外齒薄壁零件，調整壓下量的大小得到不同的減薄率；

(3)選取三個高度的橫向截面，在選定截面處測量成形件壁厚以及內外齒形輪廓尺寸，整理得到三種不同減薄率的內外齒薄壁零件在三處截面的回彈量；

(4)構造二階拉格朗日插值函數，利用插值函數擬合得到回彈量隨減薄率變化曲線；

(5)結合內外齒薄壁零件產品壁厚及公差要求，擬合出內外齒薄壁零件產品在不同高度處減薄率的合理取值。減薄率不同產品橫截面積不同，從而產生不同拉應力。通過材料性能曲線得到材料抗拉強度,依據抗拉強度對成形過程中筒壁產生的拉應力進行校核，確保成形過程中產品軸線方向的不同高度處橫截面的拉應力在抗拉強度之內，形成合理回彈控制方案，為生產合格內外齒薄壁零件提供理論依據。

在本發明的一個實施方式中，步驟(1)中所述力學性能測試為使用萬能試驗機做拉伸試驗，獲得材料的屈服強度、塑性應變比及應變硬化指數等指標，并繪制應力應變曲線。

在本發明的一個實施方式中，步驟(1)中所述力學性能測試標準參照國標要求進行。