锥齿轮精锻模具SolidWorks设计
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设计直齿圆锥齿轮的SolidWorks 二次开发*王 霞 张耀宗 李占君摘要 介绍以SolidWorks 为开发平台,以VB 为编程语言,开发直齿圆锥齿轮三维实体参数化造型系统的方法。
关键词:Visual basic SolidWorks 参数化 实体造型中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1671 3133(2004)09 0040 03The design of straight bevel gear and developing of SolidWorksW ang Xia,Zhang Yaozong,Li ZhanjunAbstract Introduces a method of developi ng straight bevel gear three di mensions body parametric system based on SolidWorks and VB language as program language.Its purpose is to provide a new method.Key words:Visual basic SolidWorks Parametric Body modeling一、圆锥齿轮三维造型系统简介SolidWorks 的二次开发为实现圆锥齿轮实体参数化设计提供了有力的手段。
渐开线直齿圆锥齿轮三维造型系统的流程如图1所示,各模块及其功能如下。
1 系统界面模块该模块的功能是采集直齿圆锥齿轮实体造型所要的具体参数,从而利用该系统生成标准齿形、压力角为20!的齿轮。
2 SolidWorks 软件的OLE 技术* 河南省自然科学基金资助项目(0111040900),河南科技大学基金资助项目(200113) hres=pFrame->AddM enuIte m(auT(∀3DCAD(&G)#),auT(∀垫套(&D)∃#),s wLastPosition, auT(∀3D CAD@MyFunction #),&bres);图3 定制菜单、工具栏及程序运行的界面2)定制SolidWorks 的工具栏用户可先绘制出自定义工具栏按钮的图标,然后在C3DC ADApp::docCreateMenu 函数中添加以下代码,加载并显示自定义工具栏。
基于SolidWorks的渐开线斜齿轮_锥齿轮参数化设计渐开线斜齿轮是一种常见的齿轮传动装置,其特点是传动平稳、噪音小、传动效率高等。
而基于SolidWorks的渐开线斜齿轮参数化设计可以实现对齿轮的灵活设计和快速制造。
首先,我们需要了解渐开线斜齿轮的基本参数。
渐开线斜齿轮由齿数、模数、压力角、齿轮宽度等参数来决定。
其中,齿数是指齿轮上齿的数量,模数是指齿轮模具的大小,压力角是指齿轮齿面与齿轮轴线之间的夹角,齿轮宽度是指齿轮的厚度。
在SolidWorks中,我们可以通过创建宽度为0的圆柱体来建立齿轮的基本几何形状。
然后,通过参数化设计功能,我们可以将齿数、模数、压力角等参数作为输入变量,实现对齿轮形状的自动调整。
例如,我们可以通过创建一个方程来计算齿轮的齿数和模数之间的关系。
然后,我们可以将齿数和模数作为输入变量,在方程中进行计算,并将计算结果应用到齿轮的几何形状上。
这样,当我们改变齿数或模数时,齿轮的形状会自动更新,实现对齿轮的灵活设计。
此外,我们还可以通过创建一个参数表来管理齿轮的参数。
在参数表中,我们可以定义齿数、模数、压力角等参数,并将它们与齿轮的几何形状关联起来。
这样,当我们需要修改齿轮的参数时,只需要修改参数表中的数值,齿轮的形状就会自动更新。
在实际应用中,我们还可以通过添加其他功能来完善渐开线斜齿轮的设计。
例如,我们可以添加齿轮的轴承孔、键槽等特征,以满足实际使用的需求。
同时,我们还可以进行齿轮的装配设计,将齿轮与其他零件组装在一起,完成整个传动系统的设计。
总之,基于SolidWorks的渐开线斜齿轮参数化设计可以实现对齿轮的灵活设计和快速制造。
通过参数化设计功能和其他功能的结合,我们可以实现对齿轮的自动调整和快速更新,提高设计效率和制造质量。
这对于齿轮传动装置的设计和制造具有重要意义。
基于SolidWorks的直齿锥齿轮参数化设计及有限元分析2011-10-10 23:21:19 作者:李军伟,潘玉田来源:互联网本文介绍采用VB对SolidWorks进行二次开发的方法来实现直齿锥齿轮参数化设计的基本思想和实现流程;利用COSMOS软件,对直齿锥齿轮在一定载荷作用下的应力状态进行有限元分析。
研究结果对齿轮模型库的开发和优化齿轮设计参数等有一定的参考价值。
0 引言SolidWorks是一款适用于Windows环境的三维机械设计软件,以参数化和特征造型技术著称,具有丰富的零件建模功能。
与SolidWorks的设计功能相比,其标准件图库Toolb ox中有轴承、螺栓和凸轮等系列零件可供调用,但缺少齿轮类系列零件,而且绘图模块中没有绘制各种齿轮的功能。
目前,对圆柱齿轮已有大量的参数化研究,但对锥齿轮的参数化研究还很少。
直齿锥齿轮是机械工业中广泛使用的,用于传递两相交轴之间运动和动力的重要基础零件。
以So lidWorks为平台开发直齿锥齿轮参数化设计系统可有效地缩短设计周期,提高设计效率。
1 参数化设计原理参数化设计是将系列化、通用化和标准化的定型产品中随产品规格不同而变化的参数用相应的变量代替,通过对变量的修改,从而实现同类结构机械零件设计的参数化。
在So lidWorks中,机械零件参数化设计主要通过两种方法实现:一是利用在内嵌的Excel工作表中指定参数,创建多个不同配置的零件或装配体;二是利用编程语言作为开发工具,对SolidWorks进行二次开发,用程序实现参数化设计。
本文采用第二种方法对直齿锥齿轮进行参数化设计。
VB是一种支持OLE和COM技术的编程语言,具有功能齐全、易学易用等特点,所以本文采用VB作为SolidWorks的二次开发工具。
其基本原理是:通过对零件的结构和建模特征分析,用方程式约束有关联的尺寸,运用添加几何关系的方法建立模板模型。
根据模型信息建立参数间关联与约束,将其特征尺寸转化为参数化变量。
SolidWorks设计库模型怎么创建齿轮?SolidWorks中想要设计齿轮模型,该怎么创建这个模型呢?下⾯我们就来看看SolidWorks设计库设计齿轮模型的教程。
SolidWorks 2018 SP3.0 Premium 64位中⽂特别版(附破解⽂件+安装教程)
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语⾔:多国语⾔
时间:2018-05-22
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1、打开SolidWorks软件,新建⼀个零件⽂件。
2、打开设计库,如下图所⽰的红⾊框选。
3、点开“Design Library”图标。
不懂的可以看下图红⾊框选。
4、点开“Parts”图标。
不懂的可以看下图红⾊框选。
5、点开“hardware”图标。
不懂的可以看下图红⾊框选。
6、双击“gear”图标,这个应该好认,这个图标就是齿轮的样⼦。
不懂的可以看下图红⾊框选。
7、齿轮造好了,但是它会重新打开⼀个⽂件。
以上就是SolidWorks设计库设计齿轮模型的教程,希望⼤家喜欢,请继续关注。
收稿日期:2018-04-12摘要:针对锥齿轮系统,采用模块化设计思路,以VisualBasic6.0为编程工具,对三维造型软件SolidWorks 进行了二次开发,采用参数化特征造型的方法来实现锥齿轮的参数化建模,实现了从界面输入参数,以参数驱动模型,自动生成传动系统的三维模型。
关键词:锥齿轮传动系统;参数化;三维模型中图分类号:TP391.72文献标识码:A文章编号:1009-9492(2018)10-0118-04Parametric Modeling of Bevel Gear Drive Transmission System Basedon SolidworksXUE Cheng ,LUO Xia(Lianshui Secondary Vocational School of Jiangsu Province ,Huaian223400,China )Abstract:According to the bevel gear drive system ,based on the modular design idea ,the secondary development of the 3D modelingsoftware Solidworks is studied by using Visual Basic 6.0as the development tool.The parametric modeling of the bevel gear drive system has been realized by using parameterized design method.The parameterized modeling software including design parameters input interface ,function of parameters driving model ,function of generating automatically 3D modeling of drive system.Key words:drive system ;parameterized design ;3D model基于SolidWorks 的锥齿轮传动系统参数化建模薛成,罗霞(江苏省涟水中等专业学校,江苏淮安223400)DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2018.10.036齿轮传动是一种传统的运动与动力传递方法,已历经数百年的发展,应用十分广泛,在日常生活中随处可见,负责将动力装置的运动或动力经过一定的变换后传递给执行装置,使二者之间实现合理匹配,可实现增速、减速、变速、改变运动形式、分配运动和动力以及某些操纵控制功能。
注塑锥齿轮三维分析及模具设计本文运用三维绘图软件Solidworks进行塑料锥齿轮的模具设计,实现运算机辅助设计(CAD)以及运算机辅助制造(CAM)。
运用Moldflow进行模拟分析(CAE),进行制品成型的流淌分析和充型分析,以此为依据,分析可能的缺陷和改进措施。
第一,依照零件大小确定排样、模架类型,确定初步的成型工艺;然后运用Moldflow 进行填充、保压、冷却、翘曲分析;依照分析结果,修订成型工艺,使用Solidworks中的imold插件来生成模具的型腔,并装配模架,实现由运算机来辅助设计模具。
如此的设计方法能够保证产品质量和性能,同时也验证模具制造时的注意和工艺,缩短了模具制造周期和成本。
关键词:Solidworks,Moldflow,注塑,锥齿轮AbstractIn this paper, three-dimensional drawing software , Solidworks , was used in the plastic bevel wheel mold design , supported by computer-aided design (CAD) as well as computer-aided manufacturing (CAM) . The cast simulated analysed by Moldflow (CAE) , to make out the ability of flow and molding , and this analysis is the basis of the possible defects .First , determine the layoutmold type , based on part size , and the initial molding process . Then using Moldflow to carry out filling, packing, cooling, warpage analysis . Based on the results, revised molding process, and use the imold plug-ins in Solidworks to generate the mold cavity ,then assemble with the carriers . So , the design was aided by the computer .In this way we can improve measures to ensure product quality and performance , also , verify the point and processes of the mold , to reduce the time and cost of the mould manufacturing .Keywords:. Solidworks , Moldflow , plastic cast , bevel wheel前言随着人类社会的进步,材料的使用也发生着变化。
课程设计——锤上模锻设计机电工程系专业:工业设计课题:锥齿轮学号:姓名:锥齿轮模具设计序模锻——怌料在锻模的模膛内变形,获得相应形状的锻件特点:精度、表面质量高,加工余量少,节省材料。
但锻件不大于150Kg一、锻模——上模固定于锤头,下模固定于模垫模膛——上、下模同锻件成形的空腔,分制怌和模锻模膛1.制怌模膛——拔长、滚及挤、弯曲、切断模膛滚挤:减小怌料某部分横截面积,以增大另一部分横截面积2.模锻模膛预段模膛——为避免外形复杂的锻件,发生折叠,充不满缺陷,无飞边槽、圆角,模锻斜度大终锻模膛——温度低,获得所需形状,尺寸比锻件尺寸大一个热收缩率(取1.5%)飞边槽的作用:增大流动阻力,促进充膛容余与缓冲二、锤上模锻工艺规程的制定a)绘制锻件图b)计算怌料质量和尺寸c)确定模锻工序与锻造设备d)确定锻造温度三、分模面五项原则(一)易脱模(二)上、下模沿分模面的模膛轮廓一放(三)分模面尽量为一个平面(四)使敷料最少(五)模膛深度尽可能浅{考虑事项:1、分模面五条原则2、加工余量3、锻件公差4、模锻斜度(深度比、外壁斜与内壁斜)5、圆角半径(内、外圆角)6、冲孔连皮(d<2.5mm ; h>2d; 不锻)}四、模膛斜度平行于锤击方向放置斜度经验数据5---15与模膛深度和宽度有关内、外壁不同与材料有关五、圆角半径作用1.有利于金属变形流动,以充满模膛2.避免锻模内角产生裂纹,减缓外角磨损模具设计1)确定分模位置锥齿轮的高径比H/d=73/224.544=0.325<1 取径向分模,根据零件形状,分模面取在最大直径处。
2)公差和加工余量估算锻件质量m 1.1kg,外廓包容体质量m 2.1kg 零件材料45# 材质系数M 形状复杂系数为S S=m/m₁=0.524 复杂系数为二级零件加工精度为一般复杂程度锻件在煤气加热炉中加热由表5-27得,水平高度方向的加工余量1.0~1.5mm 取1.5mm由表5-26得,内孔单边加工余量为2.6mm ,零件尺寸加上加工余量得到锻件尺寸,由锻件尺寸查5.18可确定锻件尺寸公差. 3)模锻斜度外模锻斜度取α=5˚,内模锻斜度取β=7˚4)圆角半径零件内孔有倒角2x45˚,故此处得外圆角半径r=余量+零件圆角值=1.5+2.6=4.1m5)连皮厚度按内孔圆角半径的一半作为h h=32.5mm d=45.8mm 由t=0.45x√(d-0.25h-5)+0.6√h 得连皮厚度t=6mm 连边圆角半径应大于内圆角半径,去R=10mm6)技术条件①图上未注明模锻斜度为7˚②图上未注明圆角半径R=2mm③允许的错差量≤0.4mm④允许的残留飞边量≤0.5mm⑤允许的表面缺陷深度≤1.0mm⑥锻件热处理:正火⑦锻件表面清理:抛丸.各项参数确定后,绘制锻件图确定锻件的基本尺寸1)锻件在平面上的最大投影面积A=37636.3mm²2)锻件周边长度705.43mm3)锻件体积1.4x10⁵mm³4)锻件质量1.1kg决定设备吨位由公式G=αβA, 得G=1.0x0.09x37636.3=3387.267kg{α---合金变形抗力系数, 查表4-12(锻造书)β---锻件复杂程度系数,查表4-12(锻造书)F---不包括毛边的模锻件在分模面上的投影面积(mm²)}故选用5吨模锻锤确定飞边槽尺寸按照锻件在水平面上的投影面积A 由经验公式确定飞边槽桥部高度h=0.15√A=2.91mm 由表7.10确定飞边槽尺寸h=3mm h1=5mmb=10mm b₁=28mm A k=201mm²(表4-15 锻造书)终锻模膛设计绘制热锻件图,供造模膛用。
锥齿轮精锻模具SolidWorks设计研究
采用精锻工艺生产齿轮,既可减少原材料和能源消耗,降低制造成本,又可改善齿轮的机械性能。
根据锥齿轮精锻成形工艺,设计了锻件的合理形状。
利用SolidWorks三维设计软件完成了锥齿轮工件及精锻模具的三维实体建模,通过对模具运动过程的模拟,能够及早发现设计问题,有利于快速发现问题改进结构设计,从而实现精锻模的快速设计,为精锻工艺的数值模拟等研究工作奠定基础。
本文探讨研究了锥齿轮精锻模具SolidWorks设计相关内容。
引言
锥齿轮精锻工艺是指模锻齿轮时轮齿直接被锻出,齿面不再进行切削加工的精密模锻工艺。
锥齿轮广泛应用于汽车、拖拉机、摩托车、坦克等的差速器中,应用面广,需求量大。
用传统机械切削方式生产锥齿轮,速度慢、效率低、精度差。
锥齿轮的热精锻成形技术已基本成熟,但在冷锻闭式成形技术方面,还有待进一步地改进和提高,采用冷精锻方法成形零件,可节约原材料,提高零件的力学性能,并能获得理想尺寸精度和表面粗糙度的制件,是一种高产、优质、低消耗的工艺技术,其经济效益十分可观?。
但也存在变形抗力大,对模具和设备要求较高等问题。
因此对锥齿轮冷精锻工艺及模具进行设计和分析十分必要的。
三维CAD系统有较好的造型工具,能实现"自顶向底"和"自底向顶"等设计方法,实现装配等复杂设计过程,使设计更加符合实际设计过程;三维造型系统能方便地与CAE系统相连,进行仿真分析;能提供数控加工所需的信息,实现CAD/CAE/CAPP/CAM的集成。
基于三维CAD系统这些优点,本文利用SolidWorks三维设计软件来完成锥齿轮及其模具的设计。
1 锥齿轮精锻成形工艺
冷精锻是随着汽车工业而迅速发展起来的一种净成形工艺。
精锻锥齿轮有连续的沿齿廓合理分布的金属流线和致密的组织,轮齿的强度、齿面的耐磨能力、热处理变形量和啮合噪声等都比切削齿轮的加工优越。
齿轮材料为中高强度合金钢20Cr,其供应状态强度高、变形抗力大、塑性较差,存在加工硬化现象,难以进行大变形量的冷模锻成形。
但若对毛坯进行充分软化退火处理,就可降低变形抗力和提高材料塑性指标。
精锻锥齿轮的强度和抗弯疲劳寿命提高,热处理变形减少,生产成本降低。
综上分析,决定采用冷锻成形工艺。
其工艺过程为:下料一退火叶冷锻一精加工一检验一入库。
冷锻成形前,要对坯料进行软化处理,在各道工序之间要进行退火处理,在冷锻前进行磷化处理。
2 模具设计
2.1 锻件
根据锥齿轮零件图及冷模锻工艺的基本要求,设计了齿轮锻件。
分模面的位置选择在零件最大的外径处。
在保证有效齿长的前提下,锥齿轮的大端留有冷锻成形工艺自然形成的过度圆角,如图1所示。
精锻锥齿轮的模具型腔都是曲面造型,形状比较复杂,为快速准确获得高质量的曲面形状,选用三维造型软件SolidWorks来完成模具和坯料的几何模型设计。
由于锥齿轮的理论齿廓曲线为球面渐开线,不能展开成平面,给锥齿轮的三维造型带来极大困难。
本文从背锥理论出发,结合渐开线方程和绘图软件中的造型命令,最大限度地实现了锥齿轮的真实三维造型,图2所示为锥齿轮零件的三维造型。
图3所示为利用SolidWorks软件中的分型面、分型线等命令设计的锥齿轮成形模具,同时为锥齿轮工艺的数值模拟分析作准备。
2.2 模具结构设计
锥齿轮精锻模具的工作条件极其恶劣,因而对模具精度、强度、刚度以及寿命提出了更高的要求。
模具的装配图如图4所示,其工作过程如下。
用于普通液压机上对工件进行闭式模锻成形。
工作时将毛坯放入
下凹模13空腔内,待毛坯放置好后,上模3下行;当上模3开始接触毛坯时,缩挤形成开始;随着上模3的继续下压,应力圈10由于受到压力作用,挤压下部的弹簧并随之下移,坯料进入封闭状态的模腔内,缩挤完成,开始镦挤成形阶段;上模3继续下移,至达到规定行程为止。
上模回程后,下凹模13和应力圈10在弹簧8的作用下恢复初始状态。
成形后的锥齿轮锻件在上顶杆19的作用下脱模,取走锻件,至此锥齿轮精锻成形过程完成。
齿形凹模是锥齿轮精锻成形最关键的零件,它的精度决定锥齿轮锻件的精度。
齿形凹模的强度和寿命不仅要从所用材料上来考虑,更要从凹模的结构设计上来保证。
为了提高齿形凹模的强度,采用组合式结构。
采用浮动的上模芯和浮动的下组合模套结构,使锻件在封闭的环形模腔中变形,锻件无飞边,径向尺寸精度高。
由于锻件无飞边,水平投影面积(锻造面积)小,所需的锻造力小,降低了压力机吨位。
由于采用浮动模结构,浮动模形成的凹腔较深,确保上下模导向准确。
此模具利用弹簧实现压边,实现闭式模锻。
3 精锻模具3D模型
SolidWorks是一款功能强大的CAD软件。
在完成产品三维造型的基础上,还能实现模型的动态可视化,对模具的装配过程、拆卸过程和运行过程进行模拟。
锥齿轮精锻模具的三维造型如图5所示,通过对锥齿轮模具进行了干涉检查和运动仿真,及早发现了设计过程中出现的问题,并对相关零件进行了改进。
最后生成了装配体和零件的二维工程图纸。
4 结束语
采用精锻工艺生产齿轮,既可减少原材料和能源消耗,降低制造成本,又可改善齿轮的机械性能。
根据锥齿轮精锻成形工艺,设计了锻件的合理形状。
利用SolidWorks三维设计软件完成了锥齿轮工件及精锻模具的三维实体建模,通过对模具运动过程的模拟,能够及早发现设计问题,有利于快速发现问题改进结构设计,从而实现精锻模的快速设计,为精锻工艺的数值模拟等研究工作奠定基础。