双沟球轴承外圈冷辗扩数值模拟与试验研究

毛坯尺寸和芯辊进给速度是环件冷辗扩工艺参数研究的重要内容,通过对一组毛坯和芯辊进给速度进行模拟优化,分析比较了不同宽径比和进给速度对辗扩力及辗扩力矩的影响,得出了最优参数,并采用优化参数进行试验,得到了合格的双沟球轴承外圈产品。     

轴承内圈冷辗扩力能参数及变形机理研究

为研究轴承内圈冷辗扩力能参数和变形机理,利用限元软件Deform建立了轴承内圈的冷辗扩过程数值仿真模型,对多组模型进行了数值计算,探究了内圈冷辗扩过程的变形机理。在不同工艺参数下进行了冷碾扩实验,分析所采集的参数,得出辗扩力的影响规律,并实验验证了这些规律。     

环件冷辗扩芯辊进给速度规范设计

针对环件冷辗扩的特点，结合环件冷辗扩机的工作原理，提出了四种不同的芯辊进给速度设计规范。以矩形截面为分析对象，根据进给速度为常数、每转进给量为常数、环件外径增长速度为常数和随动导向辊圆心的旋转速度为常数这四种控制条件，提出了芯辊进给速度设计方法，推导出了直径的增长规律。根据试验数据，以Abaqus为平台，模拟了四种进给速度规范下的辗扩过程，分析了冷辗扩力和环件成形的圆度变化规律。总结了四种设计方案的优缺点，提出了在不同辗扩阶段采用不同的进给规范的设计思路，以期能为环件冷辗扩的工艺和控制设计提供新的理论依据。     

高铁轴承内圈冷辗扩导向辊闭环控制的研究

为提高异型截面环件轧制成形质量,基于ABAQUS平台建立了高铁轴承内圈冷辗扩仿真模型,利用子程序VUAMP,开发了数值模拟过程中导向辊闭环控制程序,并进行数值模拟。结果表明,导向辊在辗扩过程中贴合紧密、稳定,套圈成形质量较好,能适应各种工艺参数和毛坯参数的变化,提高了有限元仿真的准确性和可靠性。     

铝合金薄壁异形截面辗扩成形宏微观模拟

环件轧制作为一种无缝环筒类构件先进塑性成形技术,目前还难以实现铝合金薄壁带筋锥筒构件的近净成形制造.针对2A14铝合金薄壁异形截面环件,建立其辗扩成形宏微观耦合分析有限元模型,选用矩形截面环件作为坯料,基于有限元模拟获得了优化后的轧制孔型,并探究坯料初始温度及芯辊进给速度对材料成形性和微观组织演变的影响规律,得到微观组织均匀且孔型填充性良好的辗环工艺参数.环坯温度为470℃,芯辊进给速度为1.2mm/s,主辊旋转转速为30 r/min,上锥辊的压下速度为0.6 mm/s为最优工艺参数,能够满足2A14铝合金异形截面辗扩形/性控制要求,可为实际生产提供理论指导.     

轿车轮毂轴承内圈热辗扩塑性变形有限元分析

对GCr15钢制轮毂轴承内圈锻件毛坯在立式辗环机上热辗扩成形中的应力应变分布进行了刚粘塑性有限元计算,得到了在真实径向辗扩压力和进给速度下该内圈材料的应力、应变、流动速度分布等宏观物理参量,设计了具有优良成形性能的内锥孔内圈锻件毛坯;并深入研究了内圈锻件在热辗扩中的塑性变形规律及其成形特点,对锻造毛坯优化设计及热辗扩工艺的稳定性控制具有借鉴意义.     

轴承套圈多芯辊辗扩变形分析

介绍了多芯辊辗扩的成形原理，通过对轴承套圈多芯辊辗扩的变形模拟、力学分析、理论计算和试验研究，推导出所需工艺参数的计算公式；研究结果可作为设计多芯辊辗环机和编制轴承套圈多芯辊辗扩工艺的依据。     

基于ANSYS的冷辗机芯辊有限元分析及优化设计

冷辗机是对轴承内外圈等环形零件进行辗扩加工的机床设备,在其辗压芯辊的设计中,可以用ANSYS通用有限元分析软件对初步设计结果进行参数化建模,静态、模态分析,寻找设计缺陷及优化设计.提高设计质量及效率.阐述了冷辗加工的基本原理,并详细介绍了芯辊在ANSYS下参数化建模,静态、模态分析及优化设计的一般过程.     

精密冷辗机滑块进给的运动分析与伺服控制

针对精密冷辗机的工作特点,分析了冷辗扩过程中滑块进给对工件质量及芯辊受力的影响。提出了基于伺服位置控制的位置控制算法和力补偿算法,以实现合理的伺服位置,并改善芯辊的受力状况。根据其液压伺服系统特点提出了PDF控制策略,并在建立控制系统模型的基础上进行了仿真试验。     

高颈法兰封闭轧制成形规律的有限元模拟研究

基于DEFORM－3D有限元软件对高颈法兰的轧制成形进行有限元模拟,在环件轧制理论的基础上对高颈法兰的尺寸参数及工艺参数进行设计,阐述了芯辊进给速度和驱动辊转速对力能参数的影响,并给出了合理的取值范围,分析了工艺参数对台阶面展宽量的影响,确定了最佳工艺参数,研究结果对高颈法兰封闭轧制成形的工艺参数设计提供了参考。     

基于铸坯的42CrMo轴承环件辗扩成形工艺与试验

轴承套圈是轴承的核心组件。针对目前大型轴承套圈生产工艺存在的材料浪费多、生产效率低、加工能耗高等问题,以典型的42CrMo转盘轴承套圈为对象,开展铸辗复合成形大型轴承套圈加工新技术的研究。通过环件辗扩工艺理论分析,提出铸辗复合成形主要工艺参数的设计准则。根据热压缩模拟试验结果,得到铸态42CrMo钢的本构关系模型和动态再结晶过程的数学模型。建立套圈径轴向辗扩热力耦合有限元模型,模拟计算和预测环件在热辗扩过程中的动态再结晶体积分数和晶粒尺寸,得到初始辗扩温度和芯辊径向进给速度两个主要工艺参数对套圈材料微观组织演变过程的影响规律。根据模拟结果,设计并完成基于铸环坯的工业辗扩试验;对辗扩成形套圈进行力学性能测试和金相组织分析,得到铸辗轴承套圈的力学性能参数和金相组织结构。试验和测试数据表明:由铸辗复合成形技术成形的轴承套圈各项性能指标达到工业要求,新技术可以成功成形出合格的轴承套圈。该项研究实现了由铸造环坯直接成形大型轴承套圈的加工技术,可为大型环类零件的节能、节材和高效的先进制造提供有效的工艺理论指导。     

精密冷轧环机工艺动力学模型

采用交流伺服电机和机械驱动进给系统的冷轧环机,其进给伺服控制系统的设计需要一个新的工艺动力学模型。给出了交流永磁同步伺服电机的数学模型,建立了机械传动机构的等效动力学模型,分析了环件冷辗扩的运动学和变形力学条件,得到了整个进给系统的工艺动力学模型。模型表达了伺服电动机电流、转矩、转速与轧制载荷、芯辊进给速度和位置,以及环件几何尺寸之间的动态关系,各变量之间存在非线性和耦合。模型已用于冷轧环工艺控制器的设计。     

外球面轴承外圈冷辗扩有限元分析

基于环件轧制理论,分析外球面轴承外圈的冷辗扩工艺,应用Abaqus软件建立轧制的三维模型,并利用 Abaqus/Explicit显式算法对外球面轴承外圈的冷辗扩成形进行模拟分析,研究了不同的模具结构、尺寸和进给规范对成形过程的影响,揭示了外球面轴承外圈冷辗扩成形的机理.     

圆柱滚子轴承内圈在冷辗扩有限元分析中毛坯形状及尺寸的确定

以圆柱滚子轴承内圈为研究对象,利用Abaqus/Explicit通用有限元程序来模拟冷辗扩过程.进行有限元分析前处理的工作是运用冷辗扩理论来设计环件毛坯尺寸及确定其工艺参数,建立符合实际加工有限元模型.     

圆柱滚子轴承内圈冷辗扩过程有限元分析的方法

以圆柱滚子轴承内圈为研究对象,利用Abaqus／Explicit通用有限元程序来模拟冷辗扩过程。而进行有限元分析前处理的工作是运用冷辗扩理论来设计环件的毛坯尺寸及确定其工艺参数,建立符合实际加工有限元模型。     

轴承套圈冷辗扩中圆度辊随动导向应用研究

圆度辊的运动控制是轴承套圈冷辗扩技术的关键.分析了圆度辊随动导向的原理,并得出了其中心的运动轨迹.通过baqus软件模拟了双沟球轴承外圈冷辗扩过程,同时实验验证了模拟的正确性.仿真结果表明,采用该圆度辊控制工艺进行冷辗扩可以得到质量比较理想的轴承套圈.     

内圈沟道辗扩的成形能力分析

在倾斜式扩孔机上辗扩轴承套圈时,外圈沟道的成形能力强,内圈沟道的成形能力差,不容易获得较深的沟形。在设计内圈的辗扩工艺时,为提高内圈沟道辗扩的成形能力,可采用以下方法:增大扩孔机的辗压力,提高辗扩变形时工件的温度,增大辗压辊半径或减小辗压轮半径,增大碾压比,增大辗压轮型槽的沟形深度与宽度,在推力辊和信号辊上制出与碾压轮型槽相应的沟槽。附图4幅。     

高颈法兰封闭轧制的数值模拟研究

基于DEFORM有限元软件建立了高颈法兰封闭轧制过程的仿真模型,对整个周期的动态轧制过程进行数值模拟分析,分别分析了驱动辊转速、芯辊进给速度对轧制过程以及轧制力的影响规律,并获得了工艺参数的优化指标。研究结果表明,计算机数值模拟对优化工艺参数、提高轧制效率具有重要的意义。     

冷辗扩工艺中环件锻透变形的数值分析与试验

冷辗扩机床是目前世界上生产轴承套圈的先进设备.在辗压环件过程中存在着接触非线性和材料非线性双重复杂的变化过程.采用ANSYS有限元分析软件对复杂的辗扩过程进行数值仿真.根据锻透条件,计算出不同工况条件下的最小辗压力,为模具的设计及进给机构参数设计提供了依据.同时进行试验验证分析.     

芯辊进给速度对环件冷轧工艺的影响规律

环件冷轧是一种先进的塑性加工工艺,而其中芯辊的进给速度对环件冷轧工艺有重要影响。本文针对环件冷轧工艺的特点,以数值仿真法为主要研究方法,以有限元分析软件ABAQUS为平台,利用弹塑性动态显式有限元法对环件冷轧变形过程进行了三维数值模拟,研究揭示了矩形截面环件开式冷轧工艺中总压下量不变时芯辊进给速度对轧制力、轧制力矩和环件轴向宽展的影响规律,并分析了进给速度与环件咬入之间的关系。结果表明:进给速度相对较小时,环件的宽展以及鱼尾形状系数随进给速度的增大而急剧减小,端面变得平整;当进给速度进一步增大时,环件宽展以及鱼尾形状系数变化不大;进给速度对鱼尾形状系数的影响主要取决于进给速度对环件外层附近金属的轴向流动的影响;随着芯辊进给速度的增大,轧制力和轧制力矩也相应增大,因此对轧环机力能参数的要求也提高;芯辊进给速度的增大不利于环件的咬入。