轮辋滚压成形的数值仿真技术

滚压成形工艺是轮辋加工的主要成形工艺,在工程中得到广泛运用。基于有限元软件ABAQUS动力显式算法,对轮辋滚压成形数值仿真技术进行了研究,并讨论了加工过程中侧向力问题。运用和以往文献不同的建模方式,分析建模中单元选择、边界条件、加载曲线等关键问题,提出了适合轮辋滚压的数值仿真方法。仿真计算表明,轮辋滚压成形仿真结果与试验具有好的吻合性,且具有中心定位准确,计算效率高的特点,提高了工程适用性。同时侧向力研究表明,降低进给速度可以有效减小滚压侧向力。     

带料的成形滚弯

图1是涂料桶上的一个零件。材料为A3钢板。要求平整光滑,无明显皱纹或皱褶。为保证产品质量,满足大批量生产,我厂设计了一台专用滚弯机。经多年使用证明,该机性能良好,取得了较好的经济效益。     

钢制轮辋表面滚花结构与涂层设计对轮辋错动的影响

通过车轮总成的轮辋错动测试,分析研究钢制轮辋表面的滚花结构与涂层设计对轮辋错动的影响;提出了不同型号的钢制轮辋,表面应设计不同的滚花结构,并降低轮胎装配面漆膜厚度的观点,供同行参考。     

减小无内胎轮辋滚压成形中侧向力影响的工艺措施

无内胎轮辋由于自身结构特点和较高的技术要求,导致滚压成形中产生的侧向力问题成为了工程中难题。侧向力对轮辋成型的品质具有很大的影响,而无内胎轮辋结构的非对称性是产生侧向力的根本原因。实验研究表明:滚压成形各道次中由于变形量的分配不同,侧向力大小在各道次滚形中也各不相同,轮辋材质的强度和厚度也影响侧向力的大小。对成形工艺进行研究和分析,从工艺细节上提出控制侧向力的措施。     

三辊非对称滚弯成形的数值仿真及试验验证

基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明：侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的卷制力大于三辊对称滚弯成形的卷制力;三辊非对称滚弯变形区的纵向应力和径向应力均大于三辊对称滚弯成形的纵向应力和径向应力;三辊非对称滚弯成形板材压弯段的成形质量高于三辊对称滚弯成形的成形质量。最后,经三辊非对称滚弯试验验证,有限元模型的成形误差为6.8%,有较高的精度。     

轮辋辊压成形过程的有限元模拟

随着汽车轻量化的要求,热轧高强钢不断地被应用到轮辋上,辊压工艺成为钢制轮辋的主要成形方法。本文以ABAQUS/Explicit有限元软件为平台,建立轮辋辊压成形过程的三维弹塑性有限元模型,并对轮辋辊压成形的全道次进行数值模拟。在轮辋辊压有限元模型中,以弹簧连接导向轮的方法实现对轮辋边缘的弹性接触,并重点研究边界条件设置对模拟结果的影响。研究表明,此方法模拟的厚度变化规律与试验结果相符合,表明本文建立的轮辋有限元模型是正确的。     

工程车轮轮辋的节能制造工艺

由于工程机械的使用场合环境恶劣,工程轮辋受力较大,所以一般工程车辆轮辋采用高强度厚钢板制造,钢板厚度为10～16mm,多件分别成形后焊接在一起而成。传统的成形需要加热,会造成能源浪费、空气污染、表面氧化皮缺陷及效率降低等问题。因此,如何提高生产效率、节能环保、降低成本是工程车轮行业首要研究的技术课题。传统的工程轮辋成形工艺传统的工程轮辋成形工艺,是把大板切成条料、     

车削参数和滚挤压参数对滚轮滚挤压表面质量影响分析

滚挤压是一种金属表面微塑性连续变形精加工工艺,现在日益被用作切削加工后的表面强化终处理工艺以获得具有压缩残余应力的高性能低粗糙度的镜面零件表面。本文分析了车削前处理工艺对后续滚挤压加工效果的影响,采用考虑交互作用的L27(313)正交试验设计与分析方法研究了车削滚挤压复合工艺中车削三要素(即车削速度v、车削进给量f、车削深度ap)和滚挤压三要素(即滚挤压速度vb、滚挤压进给量fb、滚挤压深度ab)对滚轮滚挤压45号钢的滚挤压效果(即表面粗糙度Ra、小负荷维氏硬度Hv的影响规律),其中考虑了对滚挤压效果影响最显著的车削进给量f、滚挤压深度ab与滚挤压进给量fb两两之间的交互作用,分析得出了对滚挤压效果影响最显著的主要因素及其规律。从试验的角度发现车削进给量对滚挤压效果有显著影响,与理论分析和预测相吻合。     

柔性滚弯成形的技术方案设计

应用弹性介质的滚弯成形（Rotary Shping with the Elastic Medium-RSEM）是一种可以在单一设备上弯曲变曲率板金或型材零件的先进制造工艺.系统论述了柔性滚弯成形的各种技术方案,包括基本柔性滚弯方案和组合柔性滚弯方案,对于柔性滚弯技术的应用具有重要的指导作用.     

金刚石滚轮成形砂轮修整器的结构设计

针对加工轴类工件时,常会遇到尺寸精度要求高、表面粗糙度值小的各种圆弧的难加工问题,提出采用成形磨削法进行圆弧的加工,并针对圆弧加工用的成形砂轮,设计出金刚石滚轮成形砂轮修整器。     

6．50F-10车轮轮辋成型工艺及模具设计

介绍了6.50F-10车轮轮辋成型工艺与关键模具的设计,实际证明,此套工艺流程生产的产品尺寸精度高,轮廓形状好,生产效率高,满足了供货要求.     

摩天轮轮缘内应力受自然因素影响分析

摩天轮在运行过程中,处于在不同的自然环境下,因其自身规模庞大,各种自然因素会对其产生巨大的影响,所以这些因素都不能忽略。文中通过一个工程实例,分析了各种因素对摩天轮主要构件（轮缘）所受内应力的影响,比较了各因素具体会产生怎样的附加内应力,为设计提供了参考。     

车轮轮辋轻量化分析与研究

采用Pro/Engineer软件进行铝合金轮毂建模,以16x7J汽车铝合金轮毂为研究对象,根据弯曲疲劳试验,运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了考虑螺栓及法兰作用效果的车轮整体模型。以轮辋厚度为变化量,建立了不同尺寸的车轮模型。通过对有限元计算结果的分析,得到应力和应变分布情况。用改进后的史密斯公式法对车轮的寿命进行预测,通过寿命预测,轮辋厚度减少1mm其寿命仍可达到国家标准要求。研究表明:该方法可降低成本,减轻车轮重量,节省油耗,节能减排。     

车轮材料对轮轨系统匹配性能的影响

利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机研究4种含碳量不同的车轮材料分别与PD3热轧钢轨进行匹配的磨损与疲劳性能。结果表明：随着车轮材料的含碳量增加,硬度增大、耐磨性增强,导致磨损量降低,轮轨系统的磨损量呈现先减小后增大的趋势;车轮试样的塑性变形层厚度随含碳量的增加而减小,抗疲劳性能加强;车轮试样表面由严重剥落损伤向轻微剥落转变,伴随有一定的黏着磨损;钢轨试样表面以剥落磨损为主。     

复杂形状夹杂物对动车组车轮辋裂的影响

以CRH5型动车组轮轴为研究对象,研究了夹杂物的形态对轮辋局部应力和轮辋裂纹成核的影响。结果显示,夹杂物棱角角度越小,夹杂物周围应力水平越高;夹杂物的厚度越小,半径越大,夹杂物周围最大等效应力越大,越易引起局部应力集中,导致疲劳裂纹易于萌生。利用有限元法和曲线拟合方法得到不同工况下夹杂物的临界尺寸,研究发现:不同工况下夹杂物的临界尺寸不同,弯道工况下的临界尺寸最小,夹杂物的尺寸超过临界尺寸时,裂纹才会萌生。     

基于UG的轮辋台架实验仿真与分析

汽车轮辋作为整车最重要的零部件之一,直接影响整车的可靠性和驾乘人员的安全。在开发过程中,使用UG软件的高级仿真模块和分析模块,结合产品的试验方式,对产品三大性能测试进行模拟。通过分析各表面所受应力大小,与原材料的各项机械性能指标进行比对,从而判断产品的设计安全性是否达标,提高产品的设计一次合格率、降低开发风险,同时保证产品可靠性。     

水润滑条件下速度对车轮钢磨损特性的影响

在JD-1轮轨模拟试验机上,利用赫兹模拟准则研究了水润滑条件下速度对车轮钢滚动磨损性能的影响,利用扫描电子显微镜等分析了车轮钢磨损表面的变化情况.结果表明:随速度的增加,车轮钢试样磨损量呈现减小的趋势,滚动接触表面间润滑状态从边界润滑转变为部分弹流润滑;车轮钢磨损机制主要由微切削、微断裂磨损向轻微塑性变形磨损转变.     

行车速度对高速列车车轮振动声辐射特性的影响

列车车轮的振动是轮轨噪声声源的一个重要的组成部分.利用有限元与边界元相结合的方法,着重研究列车速度变化对车轮的振动-声辐射特性的影响,计算模型中考虑轮轨间的垂向相互作用,并考虑轮轨接触斑的滤波作用.根据车轮的实际尺寸建立车轮的三维实体有限元模型,采用分块Lanczos法求解车轮的固有频率振型,然后采用模态叠加法计算单个车轮结构在垂向不平顺激励下的动态响应,将车轮表面的速度处理成声学边界元模型的输入条件,计算车轮的滚动辐射噪声.数值计算中,研究车轮的不同部位(踏面、辐板和轮辋)在声辐射中所占的比重,以及不同的列车速度对车轮振动声辐射特性的影响.数值仿真计算为高速列车的轮轨降噪措施的制定提供一定的参考.