粉末金材物材定型模具预设.pdf

来源于： 注塑 财富网粉末金材物材定型模具预设粉末冶金齿轮成型变模数设计法是一种新的设计方法变模数法认为： 齿轮在各工艺加工过程中基圆与分度圆直径同齿根圆与齿顶圆直径一样，都是 按一定比率增大或减小的， 如同简单套筒类零件的径向尺寸变化，而分度圆直径 d=mz ，它只与模数 m和齿数 z 有关对于一个确定的齿轮，其齿数是定值，在 加工中分度圆直径的变化可以认为是模数m在变化，也就是说， 齿轮压坯、 烧结 坯、整形坯的模数不再是不变的标准值试验测定，由该法设计的齿轮压坯齿 形与预期基本重合，变模数法在理论上不存在设计误差，应用这种方法，阴 模的精度易于控制，制品质量得到提高，是一种先进、实用，值得推广的粉末 冶金齿轮阴模设计法变模数法设计齿轮成型阴模根据齿轮精度要求，可选用不同的工序来达到要 求影响齿轮成型阴模几何尺寸的工序主要是压制、烧结和整形，因此在成型 阴模设计过程中必须考虑压制的回弹率e、烧结的收缩率 c、整形余量及整形回 弹量等工艺参数 e、c 是使制品径向尺寸发生变化的线性参数，而、则是非线 性变化参数齿轮成型阴模设计计算过程如所示假设一粉末冶金渐开线齿轮的参数为模数m 、齿数 z、压力角、变位系数x、 齿顶高系数 ha、顶隙系数 c 及压制过程中的工艺参数为e、 c 、、，则成型阴模 几何尺寸参数计算如下：（1）齿轮（整形坯）尺寸 .分度圆直径 d=mz.齿项 圆直径 da=d+2m（ha+x）=m （z+2ha+2x）。

齿根圆直径 df=d-2m（ha+c-x）=m （z-2ha-2c+2x ）基圆直径 db=dcos=mzcos. （2）整形阴模尺寸考虑到整形回弹，整形阴模径向尺寸应比齿轮（整形 坯）径向尺寸小，则整形阴模尺寸为：分度圆直径 dz=d-=mz-. 整形阴模模数 mz=dz/z=m-/z. 齿顶圆直径 daz=da-=m （z+2ha+2x）-. 齿根圆直径 dfz=df-=m （z- 2ha-2c+2x）-. 基圆直径 dbz=mzzcos. （3）烧结坯尺寸考虑到整形余量，烧结坯径向尺寸比整形阴模径向尺寸 要大，则烧结坯尺寸为：分度圆直径ds=dz+=mz-+.烧结坯模数 ms=ds/z=m-（- ） /z. 齿顶圆直径 das=daz+=m （z+2ha+2x）-+. （4）压坯尺寸考虑到烧结收缩率c，则压坯脱模后尺寸为：分度圆直径dy=ds/ （1-c ）= （mz-+）/ （1-c ）压坯模数 my=dy/z=（mz-+）/. （5）成型阴模尺寸考虑到压制回弹率e，则成型阴模尺寸为：分度圆直 径 dc=dy/（1+e）=（mz-+）/.齿顶圆直径 dac=day/（1+e）=/.齿根圆直径 dfc=dfy （1+e）=/. 由以上计算可以看出， 粉末冶金齿轮在压制成型、 烧结和整形过程中， 分度 圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径都是变化的，模数也是变化的。

由于模数与标准 齿轮发生了变化， 不再是标准值， 用变模数法设计的 齿轮成型阴模用传统机加工 方法不可能加工出来，只能借助CAD/CAM 技术来实现粉末冶金齿轮成型阴模参数化设计在粉末冶金齿轮成型阴模的模型设计中， 采用 Pro/EWildfire2.0三维软件进行参数化精确建模，并利用其开发工具 Program实现成型阴模的程序化设计，只要按要求输入被压制齿轮的相关基本参 数、工艺参数及结构参数，就能自动生成成型阴模三维实体模型创建基本曲线 创建草绘圆 在草绘项中任意画 3 个同心圆， 然后在关系项 中添加关系 d0=dfc/ 阴模齿根圆驱动尺寸， d1=dc/阴模 分度圆驱动尺寸， d2=dac/阴模齿顶圆驱动尺寸（其中d 是系统为特征任意给定的尺寸参数符号， 下同）；创建渐开线在Pro/E 里可以选用不同的坐标来完成渐开线的绘制， 这里选用的是在柱坐标下的渐开线方程.x=tsqrt （（dac/dbc ）2_1）/ 从基圆 到齿顶圆渐开线上压力角的正切值变化y=180/pi/ 角度单位换算 r=0.5dbcsqrt （1+x2）/ 渐开线的向径 theta=xy_atan （x）/ 渐开线的展角 z=0（3）创建齿廓 曲线。

将上一步生成的渐开线曲线经过镜像、裁剪等步骤完成阴模齿廓特征曲线 的创建值得注意的是，镜像的渐开线应和原渐开线及创建的齿顶圆、齿根圆 构成齿轮的齿槽曲线，也就是阴模轮齿齿廓曲线，然后在关系项中添加关系当成型阴模的齿根圆直径大于基圆直径（dfcdbc）时，成型阴模内齿形齿 廓线全部是渐开线；当成型阴模的齿根圆直径小于基圆直径（dfcdbc（b）dfc 。