基于Abaqus的梯形环件冷辗扩的有限元模拟

冷辗扩又称环件轧制,是近年来在轴承套圈加工中逐步采用的新工艺,是机械精密轧制技术与精密塑性成形技术的集成创新,具有显著的节能,节材,降低生产成本和提高零件性能等突出优势,在机械、汽车、石油化工、航空航天和原子能等领域有着十分广阔的应用前景。目前冷辗扩技术大都应用在截面对称性很好的环件的辗扩成形中,形状复杂环件的辗扩成形在理论方面虽取得了一些成果,但是由于复杂环件冷辗扩成形的过程中影响因素很多,辗扩过程中的一些参数发生改变,使得环件形状不理想。     

环件宽径比对环件冷辗扩工艺的影响规律研究

基于Abaqus/Explicit提供的显式动力学有限元算法,对矩形截面环件冷辗扩进行了有限元数值模拟,揭示了环件宽径比对环件冷辗扩过程中环件端面质量、轴向宽展率、辗扩力、辗扩力矩以及金属流动特性的影响规律,并从金属塑性成形原理和塑性加工力学等角度对这些规律进行了合理的解释,从而获得了环件宽径比对冷辗扩成形的影响规律,为环件冷辗扩在实际应用中环件宽径比的选择提供了依据,对揭示冷辗扩成形机理也具有十分重要的意义.     

材料参数对环件冷辗扩工艺的影响规律研究

基于ABAQUS软件环境,采用弹塑性动态显示有限元法,通过三维数值模拟研究揭示了几个重要的材料参数(硬化指数、屈服强度和弹性模量)对环件冷辗扩过程中环件端面质量、轴向宽展、辗扩力、辗扩力矩以及金属流动特性的影响规律,并从金属塑性成形原理和塑性加工力学等角度对这些规律进行了合理的解释,从而获得了何种材料性能适应冷辗扩成形的认识,为环件冷辗扩在实际应用中材料和设备的选择提供了依据,对揭示冷辗扩成形机理也具有十分重要的意义。     

冷辗扩——梦想成真

近年来,冷辗扩工艺跃居环形件加工之首位,这不仅象征着对传统切屑工艺的排挤,更意味着从全新的角度来安排工艺流程。 当然,通过冷辗来扩径并成形环形件的设想早在一个世纪前就有了,只是在20年前当轴承工业作为第一个潜在用户在全球范围开始研究这个课题时,冷辗工艺的复兴方告开始。 最初的乐观主义因为当时的技术只能做到辗扩和成形达不到精度     

冷辗扩——梦想成真

近年来,冷辗扩工艺跃居环形件加工之首位,这不仅象征着对传统切屑工艺的排挤,更意味着从全新的角度来安排工艺流程。 当然,通过冷辗来扩径并成形环形件的设想早在一个世纪前就有了,只是在20年前当轴承工业作为第一个潜在用户在全球范围开始研究这个课题时,冷辗工艺的复兴方告开始。 最初的乐观主义因为当时的技术只能做到辗扩和成形达不到精度     

冷辗扩工艺技术在轴承行业中的应用

冷辗扩工艺是典型的少、无切削加工,它的可节省材料的特点和提高产品内在质量的效果是显而易见的,介绍了冷辗扩工艺的发展概况、技术原理、辗扩件金属材料的性能、提高材料利用率的特点,以及冷辗扩工艺的技术关键点。     

改进工艺流程提高冷辗密封轴承压盖质量

介绍车工件采用锻件加工或冷辗技术加工优缺点的比较，分析冷辗件尺寸散差、留量情况及对后工序加工影响，并掌握热处理后变形规律从而改进工艺流程找出提高压盖质量方法。     

精密冷辗扩机的现状和发展

介绍了精密冷辗扩机的加工优点以及国内外精密冷辗扩机的结构、功能特点，分析了冷辗扩机的发展方向。     

轴承套圈冷辗加工过程有限元模拟分析

运用大型通用有限元程序 ,建立轴承套圈冷辗加工的力学模型 ,采用非线性Lagrange大变形有限元方法 ,对工件金属的弹塑性变形过程进行模拟分析。通过工件工作区的应力分布云图考察金属材料的塑性流动情况 ,分析冷辗成形的机理。观察模型加载后不同时间应力分布云图的变化 ,并对比不同尺寸的辗辊、以及大小不同的载荷对工件加工变形过程的影响。分析冷辗加工中经常出现的轴承套圈失圆等异常情况形成的原因     

轴承套圈冷辗扩加工技术

冷辗扩是一种适用于旋转体的先进加工工艺,详细地探讨了冷辗扩加工的关键问题及发展方向。     

轴承套的冷辗扩成形

用冷辗扩的方法加工轴承内、外套,与以往传统方法相比,具有能节省材料、提高零件的物理性能和质量、缩短加工工时、减轻劳动强度等优点。在冷辗扩加工中,不但使用的压辊寿命长,而且机械设备利用率高、占地面积小、投资少,还有值得一提的优点是,经冷辗扩加工过的内、外套,热处理后的扭曲变形也比切削加工的小,这就能做到,在以后的磨削加工中,采用更小的磨削余量。图1所示,是轴承内套冷辗扩加工的基本原理。由左图可以看到,机构中有两个成形用的压辊(直径254亳米),其中一个被固定在机架中;另一个     

外球面轴承外圈冷辗扩有限元分析

基于环件轧制理论,分析外球面轴承外圈的冷辗扩工艺,应用Abaqus软件建立轧制的三维模型,并利用 Abaqus/Explicit显式算法对外球面轴承外圈的冷辗扩成形进行模拟分析,研究了不同的模具结构、尺寸和进给规范对成形过程的影响,揭示了外球面轴承外圈冷辗扩成形的机理.     

冷辗环机圆度辊结构分析

圆度辊在辗扩中起着十分重要的作用，直接影响辗扩工件的精度。通过对早期及目前的冷辗机圆度辊结构进行对比分析，说明了各种圆度辊的适用范围及其所能达到的圆度范围。     

齿轮类零件的冷摆辗成形及摆辗压力机

本文介绍了摆动辗压成形新工艺的基本原理，以及齿形零件的冷摆辗成形、设备和理论的研究概况，并以较多篇幅阐述了端面齿轮、伞齿轮等零件的冷摆辗精密成形，指明了用压力加工方法（特别是冷摆辗新工艺）加工精密齿形、节能节材是国内外的一种发展趋势。     

沟球断面环件冷辗扩三维有限元模拟与工艺设计

沟球断面环件冷辗扩是滚珠轴承套圈制造新工艺。以有限元软件Abaqus为平台,根据冷辗环机实际工作条件,建立从矩形断面毛坯冷辗扩成形沟球断面环件的三维弹塑性动力显式有限元模型。通过动力显式有限元数值模拟,研究沟球断面环件冷辗扩变形过程,揭示出该环件冷辗扩中直径增长和圆度变化规律。基于数值模拟结果,优化设计矩形断面环件毛坯尺寸和冷辗扩工艺参数。在D56G90冷辗环机上进行沟球断面环件冷辗扩试验,验证了数值模拟结果,并采用矩形断面环件毛坯成功冷辗扩出了沟球断面轴承套圈。     

内圈沟道辗扩的成形能力分析

在倾斜式扩孔机上辗扩轴承套圈时,外圈沟道的成形能力强,内圈沟道的成形能力差,不容易获得较深的沟形。在设计内圈的辗扩工艺时,为提高内圈沟道辗扩的成形能力,可采用以下方法:增大扩孔机的辗压力,提高辗扩变形时工件的温度,增大辗压辊半径或减小辗压轮半径,增大碾压比,增大辗压轮型槽的沟形深度与宽度,在推力辊和信号辊上制出与碾压轮型槽相应的沟槽。附图4幅。     

双沟道球轴承外圈冷辗扩变形规律有限元分析

分析双沟球轴承外圈的冷辗扩工艺,以ABAQUS软件为平台,建立了冷辗扩三维有限元模型.通过选取不同毛坯和工艺参数进行模拟轧制,研究了毛坯设计和工艺参数确定的基本方法.揭示了双沟球外圈冷辗扩成形的机理.     

环件冷辗扩芯辊进给速度规范设计

针对环件冷辗扩的特点，结合环件冷辗扩机的工作原理，提出了四种不同的芯辊进给速度设计规范。以矩形截面为分析对象，根据进给速度为常数、每转进给量为常数、环件外径增长速度为常数和随动导向辊圆心的旋转速度为常数这四种控制条件，提出了芯辊进给速度设计方法，推导出了直径的增长规律。根据试验数据，以Abaqus为平台，模拟了四种进给速度规范下的辗扩过程，分析了冷辗扩力和环件成形的圆度变化规律。总结了四种设计方案的优缺点，提出了在不同辗扩阶段采用不同的进给规范的设计思路，以期能为环件冷辗扩的工艺和控制设计提供新的理论依据。     

摩托车轮套冷摆辗成形工艺

本文介绍了摩托车磁电机轮套的冷摆辗精密成形工艺，讨论了坯料形状尺寸及摆辗工艺参数对轮套冷摆辗成形的影响，分析了冷摆辗成形件缺陷的产生原因，并提出防止措施。     

基于铸坯的42CrMo轴承环件辗扩成形工艺与试验

轴承套圈是轴承的核心组件。针对目前大型轴承套圈生产工艺存在的材料浪费多、生产效率低、加工能耗高等问题,以典型的42CrMo转盘轴承套圈为对象,开展铸辗复合成形大型轴承套圈加工新技术的研究。通过环件辗扩工艺理论分析,提出铸辗复合成形主要工艺参数的设计准则。根据热压缩模拟试验结果,得到铸态42CrMo钢的本构关系模型和动态再结晶过程的数学模型。建立套圈径轴向辗扩热力耦合有限元模型,模拟计算和预测环件在热辗扩过程中的动态再结晶体积分数和晶粒尺寸,得到初始辗扩温度和芯辊径向进给速度两个主要工艺参数对套圈材料微观组织演变过程的影响规律。根据模拟结果,设计并完成基于铸环坯的工业辗扩试验;对辗扩成形套圈进行力学性能测试和金相组织分析,得到铸辗轴承套圈的力学性能参数和金相组织结构。试验和测试数据表明:由铸辗复合成形技术成形的轴承套圈各项性能指标达到工业要求,新技术可以成功成形出合格的轴承套圈。该项研究实现了由铸造环坯直接成形大型轴承套圈的加工技术,可为大型环类零件的节能、节材和高效的先进制造提供有效的工艺理论指导。