雙球面截面環(huán)件軋制成形規(guī)律研究.pdf

1、雙球面截面環(huán)件廣泛地應(yīng)用于軸承套圈、球籠式等速萬(wàn)向節(jié)等機(jī)械結(jié)構(gòu)件方面，具有對(duì)內(nèi)外球面尺寸、內(nèi)外球面公差精度要求高等獨(dú)特的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的雙球面是采用機(jī)械加工的方法。本文采用環(huán)件軋制的方法使雙球面截面環(huán)件軋制成形。環(huán)件軋制技術(shù)是一種生產(chǎn)高質(zhì)量高效率無(wú)縫的新工藝，具有工作環(huán)境好、加工余量少、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。
　　 目前，對(duì)于簡(jiǎn)單矩形截面環(huán)件軋制的研究不論是在理論上還是實(shí)際生產(chǎn)中都已經(jīng)取得了豐碩的成果。然而，對(duì)于異形截面環(huán)件的軋制，在實(shí)

2、際生產(chǎn)中存在一些技術(shù)難題。因此，環(huán)件軋制技術(shù)目前最具有吸引力的發(fā)展方向，是直接軋制成形輪廓復(fù)雜的異形截面環(huán)件。本文以雙球面截面環(huán)件為研究對(duì)象，以理論研究、數(shù)值模擬、以及實(shí)驗(yàn)研究三方面結(jié)合的研究方法著手，從理論到實(shí)驗(yàn)對(duì)雙球面截面環(huán)件軋制成形中的基本規(guī)律進(jìn)行了深入的研究。在本文中對(duì)其如何達(dá)到更高的尺寸精度要求以及球面成形效果進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究，研究的主要內(nèi)容包括：
　　 基于環(huán)件軋制理論，建立了雙球面截面環(huán)件力能模型，采用微元法對(duì)

3、雙球面截面環(huán)件的力能公式進(jìn)行了合理的推導(dǎo)。針對(duì)其在軋制過(guò)程中的變形特點(diǎn)，將其軋制過(guò)程分為兩個(gè)階段，芯輥壓入階段以及芯輥壓入后階段進(jìn)行研究，推導(dǎo)出在兩個(gè)不同的軋制過(guò)程中環(huán)件外徑擴(kuò)大、壁厚尺寸變化、截面形狀變化的表達(dá)式，外徑擴(kuò)大速度、軋制時(shí)間的表達(dá)式，以及導(dǎo)向輥的控制方式。
　　 通過(guò)對(duì)雙球面截面環(huán)件軋制的工藝參數(shù)的研究，確定了環(huán)件毛坯以及軋輥的尺寸，建立了合適的芯輥進(jìn)給速度范圍、軋制時(shí)間等方案。對(duì)雙球面截面環(huán)件軋制成形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)

4、值模擬，重點(diǎn)研究了不同毛坯尺寸對(duì)環(huán)件中金屬流動(dòng)規(guī)律和應(yīng)力應(yīng)變的影響，以及相同毛坯尺寸下不同芯輥進(jìn)給速度對(duì)環(huán)件軸向?qū)捳棺兓蛻?yīng)力應(yīng)變的影響。研究結(jié)果表明，雙球面截面環(huán)件的最大軋制力、環(huán)件的等效應(yīng)變隨著軋制比的增大而增大，軋制比增大時(shí)軸向金屬的位移依次增大。軋制比相同時(shí)，隨著芯輥進(jìn)給速度的增大，環(huán)件的應(yīng)力與等效應(yīng)變都依次增大。隨著進(jìn)給速度的增大軸向金屬位移減小，環(huán)件端面更為平整。
　　 通過(guò)在D56G90數(shù)控精密環(huán)軋機(jī)上進(jìn)行雙球面截