隨著我國客運、船舶、裝備制造、航空航天等工業(yè)領域的快速發(fā)展,軸承的需求逐漸增多。軸承套圈作為軸承中最重要的組件,直接決定了軸承的性能和壽命。目前軸承套圈的生產大多采用熱輾擴成形工藝,軸承套圈在鍛造過程中缺陷時有發(fā)生,毛刺和折疊缺陷一直是軸承套圈鍛造生產中最為普遍的問題。這些缺陷會加大機加工難度,嚴重的甚至會對機加工設備造成損害。因此通過對輾擴工藝參數和毛坯尺寸形狀的改變來探究影響軸承套圈的折疊、毛刺缺陷因素的工作具有重要意義。本文研究內容為某鍛造廠錐形截面環(huán)件輾擴成形項目,根據其輾擴設備及工藝流程在MSC.Marc上建立錐形截面環(huán)件的徑向半開式輾擴熱-力耦合模型,模擬其輾擴成形過程,分析了Mises應力、等效應變、溫度分布規(guī)律。重點研究了毛刺和折疊缺陷的形成原因及分布和變形規(guī)律。研究揭示了增大驅動輥進給速度可以有效抑制毛刺和折疊缺陷,改變驅動輥轉速對毛刺缺陷影響較小,減小環(huán)件輾擴比同樣可以可以抑制毛刺和折疊缺陷。通過改變環(huán)件尺寸形狀的方式,確認了在內錐形環(huán)件截面內徑邊緣預設倒角對可以抑制環(huán)件鍛件毛刺缺陷。合理設計外錐形環(huán)件外表面形狀可以抑制環(huán)件鍛件外表面折疊缺陷。 

【文章來源】：安徽工業(yè)大學安徽省

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 環(huán)件輾擴成形技術
    1.2 環(huán)件輾擴類型及原理
        1.2.1 徑向輾擴
        1.2.2 徑-軸向輾擴
    1.3 環(huán)件輾擴特點及優(yōu)勢
    1.4 熱輾擴成形工藝
    1.5 國內外對環(huán)件輾擴的研究
        1.5.1 環(huán)件輾擴實驗研究
        1.5.2 環(huán)件輾擴理論研究
        1.5.3 有限元仿真模擬研究
    1.6 異形截面環(huán)件
        1.6.1 異形截面環(huán)件概括
        1.6.2 異形截面環(huán)件輾擴研究現(xiàn)狀
    1.7 課題的研究目的及意義
    1.8 本文研究內容
第二章 環(huán)件熱輾擴基本理論
    2.1 引言
    2.2 環(huán)件輾擴靜力學原理
        2.2.1 環(huán)件咬入力學模型與條件
        2.2.2 環(huán)件咬入的影響因素
        2.2.3 環(huán)件鍛透力學模型與條件
        2.2.4 環(huán)件鍛透條件影響因素
    2.3 環(huán)件輾擴工藝參數設計
        2.3.1 軋輥極限直徑
        2.3.2 環(huán)件極限壁厚
        2.3.3 輾擴比
        2.3.4 輾擴溫度
        2.3.5 每轉進給量
        2.3.6 進給速度
        2.3.7 輾擴時間
    2.4 彈塑性有限元理論基礎
        2.4.1 彈塑性有限元方法概述
        2.4.2 彈塑性力學基本方程
        2.4.3 有限元分析步驟
    2.5 MSC.MARC有限元軟件簡介
        2.5.1 簡介
        2.5.2 接觸分析
    2.6 本章小結
第三章 內錐形截面環(huán)件熱輾擴工藝優(yōu)化數值模擬
    3.1 引言
    3.2 內錐形截面環(huán)件毛坯設計原理及方法
        3.2.1 環(huán)件毛坯設計原理
        3.2.2 內錐形環(huán)件毛坯設計方法
    3.3 內錐形截面環(huán)件制坯工藝流程
    3.4 內錐形截面環(huán)件輾擴成形有限元模型建立
        3.4.1 建立幾何模型與網格劃分
        3.4.2 定義材料特性
        3.4.3 定義接觸
        3.4.4 定義約束和加載方式
        3.4.5 提交運算
    3.5 結果分析
        3.5.1 幾何模擬結果
        3.5.2 應力應變
        3.5.3 溫度
        3.5.4 毛刺缺陷
    3.6 熱輾擴成形工藝參數對毛刺缺陷的影響
        3.6.1 進給速度對毛刺的影響
        3.6.2 驅動輥轉速對毛刺的影響
    3.7 毛坯尺寸參數對毛刺缺陷的影響
        3.7.1 輾擴比對毛刺缺陷的影響
        3.7.2 倒角對毛刺缺陷的影響
    3.8 工藝參數及毛坯尺寸優(yōu)化
    3.9 本章小結
第四章 外錐形截面環(huán)件輾擴工藝優(yōu)化數值模擬
    4.1 引言
    4.2 外錐形截面環(huán)件毛坯設計方法
    4.3 外錐形截面環(huán)件制坯工藝流程
    4.4 外錐形截面環(huán)件輾擴成形有限元模型建立
        4.4.1 幾何建模與網格劃分
        4.4.2 定義材料特性
        4.4.3 接觸定義、約束和加載方式
        4.4.4 提交運算
    4.5 結果分析
        4.5.1 幾何形狀變形過程分析
        4.5.2 應力應變分析
        4.5.3 折疊缺陷分析
    4.6 毛坯尺寸參數對折疊缺陷的影響
        4.6.1 毛坯形狀對折疊影響
        4.6.2 輾擴比對折疊缺陷的影響
    4.7 進給速度對折疊缺陷的影響
    4.8 工藝參數及毛坯尺寸優(yōu)化
    4.9 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：2919169