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、球籠式等速萬向節(jié)等機械結(jié)構(gòu)件方面，具有對內(nèi)外球面尺寸、內(nèi)外球面公差精度要求高等獨特的特點。傳統(tǒng)的雙球面是采用機械加工的方法。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。
　　 目前，對于簡單矩形截面環(huán)件軋制的研究不論是在理論上還是實際生產(chǎn)中都已經(jīng)取得了豐碩的成果。然而，對于異形截面環(huán)件的軋制，在實

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)件為研究對象，以理論研究、數(shù)值模擬、以及實驗研究三方面結(jié)合的研究方法著手，從理論到實驗對雙球面截面環(huán)件軋制成形中的基本規(guī)律進行了深入的研究。在本文中對其如何達到更高的尺寸精度要求以及球面成形效果進行了較為詳細的研究，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

3、雙球面截面環(huán)件的力能公式進行了合理的推導(dǎo)。針對其在軋制過程中的變形特點，將其軋制過程分為兩個階段，芯輥壓入階段以及芯輥壓入后階段進行研究，推導(dǎo)出在兩個不同的軋制過程中環(huán)件外徑擴大、壁厚尺寸變化、截面形狀變化的表達式，外徑擴大速度、軋制時間的表達式，以及導(dǎo)向輥的控制方式。
　　 通過對雙球面截面環(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給速度范圍、軋制時間等方案。對雙球面截面環(huán)件軋制成形過程進行了數(shù)

4、值模擬，重點研究了不同毛坯尺寸對環(huán)件中金屬流動規(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給速度對環(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，軋制比增大時軸向金屬的位移依次增大。軋制比相同時，隨著芯輥進給速度的增大，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。
　　 通過在D56G90數(shù)控精密環(huán)軋機上進行雙球面截