鋼球冷鐓工藝的優(yōu)化研究.pdf

1、課題主要對鋼球生產(chǎn)工藝中最重要的一道工序--冷鐓成形進(jìn)行研究。利用非線性有限元分析技術(shù)為主要研究手段，結(jié)合試驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理方法，針對現(xiàn)有冷鐓工藝的不足，進(jìn)行優(yōu)化研究，并提出一種新的冷鐓工藝，將現(xiàn)有球形球坯做了優(yōu)化，并且對錐鼓形和橢球形球坯做了研究，經(jīng)試驗(yàn)得出比較合理的球坯參數(shù)，對實(shí)際生產(chǎn)提供參考依據(jù)。
　　 首先，對現(xiàn)有冷鐓機(jī)切料機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，比較現(xiàn)有開式和閉式兩種切料刀的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一種新型的復(fù)合式切料刀，通過有限元仿真比較

2、三種不同切料刀的剪切效果，對冷鐓機(jī)的改進(jìn)設(shè)計(jì)提供幫助。
　　 其次，針對大量調(diào)研中發(fā)現(xiàn)的不足，存在冷鐓球坯毛刺和球坯鐓偏等現(xiàn)象，并且現(xiàn)有工藝一次冷鐓成型，變形過大，導(dǎo)致鋼球冷鐓質(zhì)量不高。基于這些考慮，本文提出一種搓角機(jī)構(gòu)，對剪切后的棒料進(jìn)行預(yù)處理，優(yōu)化其端面形狀，改善棒料的局部應(yīng)力分布，從而提高冷鐓質(zhì)量。通過仿真分析，比較不同區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變，得出在增加搓角機(jī)構(gòu)后，應(yīng)力應(yīng)變明顯降低，冷鐓質(zhì)量明顯提高。
　　 再次，建立鋼球

3、冷鐓變形的數(shù)學(xué)模型，深入分析變形特點(diǎn)，使用主應(yīng)力法將鋼球冷鐓過程簡化為三個(gè)步驟:即軸對稱的擠壓變形、軸對稱鐓粗變形和模鍛的最終變形這三部分，建立冷鐓力數(shù)學(xué)模型。與傳統(tǒng)的冷鐓力模型相比，本模型可以得到不同環(huán)帶、兩極尺寸的冷鐓力，同時(shí)還能計(jì)算在冷鐓過程中典型階段的冷鐓力，模型精度與仿真結(jié)果基本吻合。而傳統(tǒng)模型只能計(jì)算不同直徑的冷鐓力，并且誤差較大。同時(shí)，本文設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，仿真不同試驗(yàn)的冷鐓變形，提出圓度、冷鐓力等評價(jià)指標(biāo)，得到了比較正確的球