《圆锥套圈闭式冷辗扩的工艺研究与数值模拟》由会员分享，可在线阅读，更多相关《圆锥套圈闭式冷辗扩的工艺研究与数值模拟（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中文摘要环件冷辗扩工艺是一种先进的连续局部回转塑性成形技术，具有省力、节脂、节材、高效、低成本的技术优势，在舷空、航天、汽车、火车、能源等领域获得了越来越广泛的应用。材料性能及其在加工过程中的演化对环件冷辗扩工艺的影响已经成为环件冷辗扩成形理论与技术发展迫切需要研究的重要课题。辗环是用环形毛坯在旋转的模具中进行轧制。其特点是借助轧环机和轧制孔型使环件产生连续局部塑性变形，因此可在低载荷下实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。本课题主要研究圆锥套圈闭式冷辗扩成形规律，对其进行模拟分析，利用有限元软件的模拟结果，分析各个因素分别对宽展的影响规律与多个主要影响因素的变化对宽展的影响规律
2、，为圆锥套圈闭式冷辗扩工艺提供理论指导。本文采用两个套圈成对辗扩，不仅能抵消因不对称变形产生的轴向力，减少应力集中，提高制件精度，延长芯辊寿命，还可以提高生产效率。采用闭式的目的是希望能对其宽展起到一定的控制作用。本文基于环件轧制理论和有限元理论，建立了圆锥套圈闭式冷辗扩的有限元分析模型。首先设计两种不同形状的毛坯进行模拟，得到更适合成形的毛坯尺寸，然后根据实际辗环机尺寸设计几种不同的驱动辊和芯辊尺寸进行模拟。找出不同的驱动辊工作宽度和芯辊半径下成品的平均宽展和平均鱼尾系数的变化，找出其交化规律，得出较适合的模具尺寸进行毛坯的模拟成形。再用优化了的模具进行模拟，改变其工艺参数和模拟参数，包括驱
3、动辊转速，芯辊的进给速度，还是研究其平均宽展的变化，得到较优化的工艺参数。通过对圆锥套圈闭式冷辗扩的有限元分析，得出其宽展的成形规律和计算方法。与开式辗扩的结果进行对比，得出圆锥套圈闭式冷辗扩相对于开式的优势在于可以在一定程度上较好的控制宽展的产生。关键诃：闭式、冷辗扩、宽展、工艺研究、数值模拟A b s t r a c tC o l dr i n gr o l l i n gi sa na d v a n c e dp l a s t i cf o r m i n gt e c h n o l o g yw i t hC o n t i n u o u sr e v o l v n gl o
4、 c a ld e f o r m a t i o n , w h i c hb a ss i g n i f i c a n ta d v a n t a g e si nl a b o rs a v i n g ,e n e r g yC o n s e r v a t i o n , m a t e r i a ls a v i n g , h i 曲e f f i c i e n ta n dl o wc o s t T h et e c h n o l o g yh a sr e c e i v e da ni n c r e a s i n ga p p l i c a t i o
5、 ni nt h ef i e l d so fa e r o s p a c e , a u t o m o b i l e , t r a i na n de n e r g ye t c T oc o n s i s t e n tw i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o l dr i n gr o l l i n gt h e o r ya n dt e c h n o l o g y , t h er e s e a r c ho nt h ee f f e c to f m a t e r i a lp r o p e r t i e sa s
6、w e l la st h e i re v o l u t i o ni np r o c e s s i n go nt h ef o r m i n gt e c h n o l o g yi sb e c o m i n ga ni m p o r t a n ti s s u e R o l l i n gi saf o r m i n gm e t h o dt h a tt h er i n gi sr o l l e di nt h er e v o l v i n gd i e I t sf e a t u r ei st h a tu s i n gt h er o l l
7、 i n gm i l la n dd i ep r o f i l ec a nd e f o r mt h er i n gc o n t i n u o u s l ya n dl o c a l l y S or i n gr o l l i n gi sap r o c e s sw h i c hi tc a nt h i nt h ew a l lt h i c k n e s s i n c r e a s et h ed i a m e t e ra n ds h a p et h es e c t i o n T h ep r o b l e ms t u d i e st
8、 h ec l o s e dt y p ec o l df l a gr o l l i n go ft a p e rf l a gt oe x p a n df o r m i n gl a w , c a r r i e so u tt h es i m u l a t i o na n a l y s i so nt h ep e r s o n , m a k e su s eo ff i n i t ee l e m e n tm e t h o ds o f t w a r es i m u l a t i o nr e s u l ka n a l y s e st h ea
9、 f f e c tal a wa n dm u c hi m p a c to fm a i ni n f l u e n c i n gf a c t o rc h a n g eo v e rw i d t he x h i b i t i o nl a wt h a tt h ef a c t o rs h o w so n eb yo n er e s p e c t i v e l yt ow i d t h ，c l o s e dt y p eC o l df l a gr o l l i n go ft a p e rf l a gt oe x p a n dah a n d
10、 i c r a f tp r o v i d i n gt h e o r yg u i d i n g T h em a i nb o d yo fab o o ka d o p tt w or i n gt w i n n i n gt or o l le x p a n d ，n o to n l yb e i n ga b l et oC o u n t e r b a l a n c et h ea x i a lf o r c eC o m i n gi n t ob e i n gb e c a u s eo fa s y m m e t r i cd e f o r m a
11、t i o n , c u td o w ns t r a i ni m p r o v i n gs y s t e md o c u m e n ta c c u r a c y , e x t e n s i o nC o r er o l l e rl i f e s p a na l lt o g c m e r ，c a ni m p r o v ea ne f f i c a c y A d o p tt h ep u r p o s ec l o s e dt y p et ob et h a th O p ec a ns t r e t c hu pt ow h o s ew
12、 i d t ht oc e r t a i nC o n t r o la c t i o n T h i st h e s i sh a sg i v e nU Sc l o s e dt y p eC o l df l a gr o l l i n go ft a p e rr i n gw h i c hi sb a s e do nt h et h e o r yo fr i n gr o l l i n ga n df i n i t ee l e m e n tm o d e l A tf i r s t , w es i m u l a t ea c c o r d i n g
13、t ot w ok i n do fb l a n ks i z ea n df i n dw h i c hi sb e t t e r T h e n ，a c c o r d i n gt ot h ea c t u a ls i z eo fr o l l i n gm a c h i n e w ea c c o r d i n g l yh a sg i v e ns e v e r a ll 【i n do fd i m e n s i o n sf o rd r i v er o l l e ra n dc o r em i l e ra n dw ec a l ls i m
14、u l a t et h ew h o l ep r o c e s s F r o mt h er e s u l to ft h es i m u l a t i o na c c o r d i n gt od i f f e r e n td r i v er o l l e rm d i u sa n dC o r er o l l e r玎r a d i u s w ec a no b s e r v et h ev a r i a t i o no fa v e r a g es p r e a da n da v e r a g ef i s h t a i lc o e f
15、f i c i e n tt of i n di t sl a wo fd e f o r m a t i o n A f t e rt h a t ，as u i t a b l eb l a n ks i z ei sd e t e r m i n e d ，S Ow ec a ns i m u l a t ew i t ht h eo p t i m i z e dm o u l d D u r i n gt h es i m u l a t i o n ,s e v e r a lp a r a m e t e r sa l ec h a n g e d , i n c l u d i
16、 n gr o t a t es p e e do fd r i v er o l l e r , f e e d i n gs p e e do fc o r er o l l e ra n dn u m e r i c a lo fm e s h A c c o r d i n gt ot h er e s u l to fs i m u l a t i o n , w ec a ni n v e s t i g a t et h ev a r i a t i o no fa v e r a g es p r e a da n do b t a i nas e r i e so fo p t i m i z e dp a r a m e t e r s T h ef m i t ee l e m e n tm e t h o de x p a n d i n gb yc l o s e dt y p ec o l dr i n gt o n i n go ft a p e rr i n ga n a l y s e s ，r e a c h
