直齿圆柱齿轮是机械行业中应用非常广泛的重要传动零件,其形状复杂,材质、尺寸精度、表面质量及综合机械性能均要求很高。近年来,直齿圆柱齿轮冷挤压精密成形技术因其具有节省材料、生产效率高、零件尺寸精度高、表面质量好和产品质量高等优点,成为直齿圆柱齿轮成形的一种发展趋势。 直齿轮的冷锻成形,属于复杂的三维变形,金属坯料在成形过程中的流动十分复杂,有多种因素影响齿轮的成形和精度。本文从齿轮冷挤压成形的关键成形部件——凹模型腔入手,着眼于齿轮冷锻过程中存在的两个关键问题——保证齿形充满和降低成形压力,提出设计符合金属流动轨迹规律的挤压腔的设计思想和镦挤复合的新工艺思想;在先进的三维设计软件CATIAV5的基础上,完成挤压腔与成形腔的造型工作,并对挤压腔进行应力应变分析,预测成形过程中模具型腔可能出现的缺陷;提出改进凸模端面倾角能提高齿形径向填充性的思想;应用冷挤压成形理论,对直齿轮的冷挤压成形工艺和模具结构进行了合理的设计,并在虚拟现实系统中完成模具结构的几何造型设计极其装配体的可装配性分析和静态干涉性分析,对可能出现的装配碰撞和干涉进行检测;最后对模具零件建立了零件库。 本论文结合直齿轮冷挤压成形理论与现代CAD/CAM的发展趋势,提出了一些具体的设计思想和改进措施,对直齿圆柱齿轮精密成形技术的发展有着积极的作用。