[发明专利]内外齿薄壁零件型轧中减薄率对回弹影响规律的分析方法

说明书

本发明涉及内外齿薄壁零件型轧中减薄率对回弹影响规律的分析方法，包括：对型轧所采用的毛坯材料进行力学性能测试，得到应力应变曲线；选取坯料，在特定芯轴锥度条件下通过型轧工艺成形三种不同减薄率的内外齿薄壁零件，调整压下量的大小得到不同的减薄率；选取三个高度的横向截面，在选定截面处测量成形件壁厚以及内外齿形轮廓尺寸，整理得到三种不同减薄率的内外齿薄壁零件在三处截面的回弹量；构造二阶拉格朗日插值函数，利用插值函数拟合得到回弹量随减薄率变化曲线；结合内外齿薄壁零件公差要求，拟合出内外齿薄壁零件产品在不同高度处减薄率的合理取值，依据材料性能曲线对减薄率合理取值进行校核，形成合理回弹控制方案。

技术领域

本发明涉及金属材料塑性成形技术领域，尤其是涉及一种研究内外齿薄壁零件型轧中减薄率对回弹影响规律的分析方法。

背景技术

以离合器毂类零件为代表的内外齿薄壁壳体结构复杂，精度要求高，制造难度大。随着此类零件需求量的增大，传统工艺已不能满足要求，故离合器齿毂等内外齿薄壁零件的生产工艺一直是国内外研究的热点。

中国专利CN103624197A曾公开过一种带内外齿薄壁壳体零件加工方法，包括以下步骤：步骤A.将平板坯料加工成杯形预制坯料，所述杯形预制坯料壁厚与带内外齿薄壁壳体零件的壁厚相同；步骤B.制作一对相互啮合分别用于成形带内外齿薄壁壳体零件内、外齿的齿轮，其中用于成形带内外齿薄壁壳体零件内齿的齿轮为托辊，用于成形带内外齿薄壁壳体零件外齿的齿轮为滚压辊；步骤C.将杯形预制坯料夹紧在托辊上，保证杯形预制坯料和托辊同步转动，同时使滚压辊同步与托辊相向转动，并沿径向向靠近托辊的方向进给，完成带内外齿薄壁壳体零件的成形。

如上述专利一样采用型轧工艺生产离合器齿毂等内外齿薄壁零件是一种比较好的生产方式，相对传统机械加工方法而言，它既可以提高材料利用率，又能提高零件强度。但是离合器齿毂等内外齿薄壁零件成形后回弹现象比较明显，这将严重影响成形后工件的几何精度，阻碍型轧工艺成形离合器齿毂等内外齿薄壁零件的推广应用，解决这些问题成为了研究热点。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种研究内外齿薄壁零件型轧中减薄率对回弹影响规律的分析方法。

本发明提供的方法能够提高和改善离合器齿毂等内外齿薄壁零件的成形精度，为实际生产提供理论依据。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明提供一种研究内外齿薄壁零件型轧中减薄率对回弹影响规律的分析方法，包括以下步骤：

(1)对型轧所采用的毛坯材料进行力学性能测试，得到应力应变曲线；

(2)选取坯料，在特定芯轴锥度条件下通过型轧工艺成形三种不同减薄率的内外齿薄壁零件，调整压下量的大小得到不同的减薄率；

(3)选取三个高度的横向截面，在选定截面处测量成形件壁厚以及内外齿形轮廓尺寸，整理得到三种不同减薄率的内外齿薄壁零件在三处截面的回弹量；

(4)构造二阶拉格朗日插值函数，利用插值函数拟合得到回弹量随减薄率变化曲线；

(5)结合内外齿薄壁零件产品壁厚及公差要求，拟合出内外齿薄壁零件产品在不同高度处减薄率的合理取值。减薄率不同产品横截面积不同，从而产生不同拉应力。通过材料性能曲线得到材料抗拉强度,依据抗拉强度对成形过程中筒壁产生的拉应力进行校核，确保成形过程中产品轴线方向的不同高度处横截面的拉应力在抗拉强度之内，形成合理回弹控制方案，为生产合格内外齿薄壁零件提供理论依据。

在本发明的一个实施方式中，步骤(1)中所述力学性能测试为使用万能试验机做拉伸试验，获得材料的屈服强度、塑性应变比及应变硬化指数等指标，并绘制应力应变曲线。

在本发明的一个实施方式中，步骤(1)中所述力学性能测试标准参照国标要求进行。