副標題#e#    0 引言
    錐齒輪精鍛工藝是指模鍛齒輪時輪齒直接被鍛出，齒面不再進行切削加工的精密模鍛工藝。錐齒輪廣泛應用于汽車、拖拉機、摩托車、坦克等的差速器中，應用面廣，需求量大。用傳統機械切削方式生產錐齒輪，速度慢、效率低、精度差。錐齒輪的熱精鍛成形技術已基本成熟，但在冷鍛閉式成形技術方面，還有待進一步地改進和提高，采用冷精鍛方法成形零件，可節約原材料，提高零件的力學性能，并能獲得理想尺寸精度和表面粗糙度的制件，是一種高產、優質、低消耗的工藝技術，其經濟效益十分可觀?。但也存在變形抗力大，對模具和設備要求較高等問題。因此對錐齒輪冷精鍛工藝及模具進行設計和分析十分必要的。
    三維CAD系統有較好的造型工具，能實現"自頂向底"和"自底向頂"等設計方法，實現裝配等復雜設計過程，使設計更加符合實際設計過程；三維造型系統能方便地與CAE系統相連，進行仿真分析；能提供數控加工所需的信息，實現CAD／CAE／CAPP／CAM的集成。基于三維CAD系統這些優點，本文利用SolidWorks三維設計軟件來完成錐齒輪及其模具的設計。
    l 錐齒輪精鍛成形工藝
    冷精鍛是隨著汽車工業而迅速發展起來的一種凈成形工藝。精鍛錐齒輪有連續的沿齒廓合理分布的金屬流線和致密的組織，輪齒的強度、齒面的耐磨能力、熱處理變形量和嚙合噪聲等都比切削齒輪的加工優越。齒輪材料為中高強度合金鋼20Cr，其供應狀態強度高、變形抗力大、塑性較差，存在加工硬化現象，難以進行大變形量的冷模鍛成形。但若對毛坯進行充分軟化退火處理，就可降低變形抗力和提高材料塑性指標。精鍛錐齒輪的強度和抗彎疲勞壽命提高，熱處理變形減少，生產成本降低。綜上分析，決定采用冷鍛成形工藝。其工藝過程為：下料一退火葉冷鍛一精加工一檢驗一入庫。冷鍛成形前，要對坯料進行軟化處理，在各道工序之間要進行退火處理，在冷鍛前進行磷化處理。
    2 模具設計
    2．1 鍛件
    根據錐齒輪零件圖及冷模鍛工藝的基本要求，設計了齒輪鍛件。分模面的位置選擇在零件最大的外徑處。在保證有效齒長的前提下，錐齒輪的大端留有冷鍛成形工藝自然形成的過度圓角，如圖1所示。
    

    精鍛錐齒輪的模具型腔都是曲面造型，形狀比較復雜，為快速準確獲得高質量的曲面形狀，選用三維造型軟件SolidWorks來完成模具和坯料的幾何模型設計。由于錐齒輪的理論齒廓曲線為球面漸開線，不能展開成平面，給錐齒輪的三維造型帶來極大困難。本文從背錐理論出發，結合漸開線方程和繪圖軟件中的造型命令，最大限度地實現了錐齒輪的真實三維造型，圖2所示為錐齒輪零件的三維造型。圖3所示為利用SolidWorks軟件中的分型面、分型線等命令設計的錐齒輪成形模具，同時為錐齒輪工藝的數值模擬分析作準備。
    2．2 模具結構設計
    錐齒輪精鍛模具的工作條件極其惡劣，因而對模具精度、強度、剛度以及壽命提出了更高的要求。模具的裝配圖如圖4所示，其工作過程如下。用于普通液壓機上對工件進行閉式模鍛成形。工作時將毛坯放入
    

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