曲轴滚压变形分析与滚压校直专家系统研究

分析曲轴圆角滚压强化和滚压校直的工作机理，研究曲轴滚压校直专家系统。     

曲轴圆角滚压有限元分析

通过对某六缸曲轴进行三维有限元建模,结合曲轴圆角滚压强化系统的研究,采用ANSYS Workbench工程软件对曲轴圆角滚压过程进行仿真;并对对滚压后的残余变形以及应力应变分布情况进行分析.结果表明,滚压过程中最大滚压力和最大应变不是出现在同一位置,塑性应变区域位于圆角凹面两侧边缘,冷作硬化后产生的残余压缩应力达到了滚压强化目的;滚压过程必须合理控制滚压进给量.这对计算机仿真技术应用于曲轴设计及生产有着积极的指导作用.     

曲轴滚压强化机液压系统的设计

为提高曲轴靠疲劳强度和综合机械性能能,曲轴加工时常采用强化措施.从曲轴滚压机床的特点出发,设计了三级变压液压系统,采用了强化滚压与滚压校直相结合的方法,实现了自动定位、强化滚压、光整滚压3个过程,以提高滚压质量和滚压校直作用,对于曲轴圆角滚压系统的设计具有一定的参考价值.     

曲轴圆角滚压变形分析与滚压校直专家系统的研究

曲轴圆角滚压智能柔性加工机床用以对发动机曲轴主轴颈和连杆颈过渡圆角进行滚压强化,并进行滚压校直.论文以ANSYS为工具,对曲轴滚压过程中连杆颈滚压变形和主轴颈滚压变形及其对曲轴主轴颈径向跳动的影响进行了分析,其对滚压校直专家系统的开发有重要意义.介绍了滚压加工与校直机床的研制,以及滚压校直专家系统的开发.     

曲轴圆角滚压工艺参数优化研究

在对曲轴圆角滚压加工过程分析的基础上,利用ANSYS有限元分析软件的LS-DYNA模块建立了其圆角滚压动态分析模型;并基于该模型分析了滚压过程中工艺参数对曲轴圆角处塑性变形及残余应力的影响规律。研究结果表明:在滚压力一定时,随着滚压圈数的增加,滚压圆角处塑性变形量和残余应力增大,但达到一定圈数后,塑性变形量和残余应力的变化幅度不再明显。滚压圈数一定时,随着滚压力的增大,塑性变形量与残余应力增加速率随滚压力的增加不断减小。研究结果为曲轴滚压加工过程中工艺参数的选取提供理论依据。     

基于神经网络的曲轴残余应力预测

基于曲轴强化的残余应力理论,将人工神经网络引入发动机曲轴圆角的残余应力预测中,首先利用DEFORM有限元软件对480Q曲轴进行滚压试验,得到数组不同滚压参数对应的残余应力,然后根据此数据建立了比较稳定的神经网络,并利用此网络预测曲轴圆角滚压后的残余应力.该神经网络与有限元分析结果比较接近,为曲轴滚压中残余应力预测提供了一种新方法.     

工艺因素对球铁曲轴疲劳性能的影响

对经正火、气体氮化、圆角滚压三种工艺的球墨铸铁曲轴进行弯曲疲劳试验，测出其疲劳极限M-1(50％)分别为1471、1935和3010N-m。说明了采用气体氮化工艺的球铁曲轴疲劳强度比正火态提高31％；而采用圆角滚压工艺的球铁曲轴疲劳强度比正火态提高104％。     

球铁曲轴圆角滚压强化工艺

圆角滚压工艺可大幅度提高曲轴的疲劳强度和运行可靠性,通过控制液压凸起缺陷,补偿滚压涨量可以生产出满足性能要求的高质量球铁曲轴。     

汽车发动机曲轴断裂分析

汽车发动机曲轴在台架试验过程中突然从连杆轴颈圆角远离扇板一侧边缘发生旋转弯曲疲劳断裂。综合运用断口宏微观观察、表面粗糙度（R_a和R_z）测量、残余应力测试及截面金相观察技术，确定曲轴疲劳断裂主要由轴颈圆角滚压不良导致局部萌生微裂纹及工作过程中受到短时异常应力作用引起；轴颈圆角比技术要求的略小对曲轴疲劳断裂具有促进作用。单一的表面粗糙度R_a不能完好反映轴颈滚压质量，建议采用残余应力测试、表面粗糙度R_a和R_z相结合的方法评价轴颈滚压质量。     

曲轴圆角滚压工艺参数的多目标优化设计

使用Pro/E软件建立了曲轴圆角滚压的模型,运用数据共享将模型导入Workbench中。利用Workbench中的静力学分析模块和优化设计模块,对滚压工艺参数中的滚子直径和滚压力进行了多目标优化。分析了滚压时滚子直径和滚压力的变化对曲轴圆角处最大等效应力的影响。提出了由滚压时的最大等效应力反求滚子直径和滚压力最优解的方法。这能为滚子直径和滚压力的选择提供指导。     

精密阀芯径向孔钻床夹具设计

针对某精密阀芯外圆表面径向孔尺寸和位置精度高、加工质量不稳定的情况,设计一种采用V形槽反装定位、偏心轮装置快速夹紧的专用钻床夹具。详细分析了径向孔加工钻床夹具的定位和夹紧方案,计算出定位元件关键尺寸,阐述夹紧装置的原理和工作过程。经夹具精度分析与验算,发现所设计的夹具完全能满足精密阀芯径向钻孔的高精度要求。该夹具操作简便、适应性强、工件加工质量稳定,为机械行业销轴类零件高精度径向孔钻床夹具的设计提供了参考。     

曲轴滚压加工残余变形的有限元分析

在对曲轴进行参数化三维实体建模的基础上，以480Q曲轴的切向滚压网角加工为例，借助ANSYS平台进行了有限元分析，预测了滚压后曲轴的残余变形，研究了滚压载荷与曲轴整体变形之间的关系，为曲轴校直提供了依据。     

偏心圆截面轴类零件的楔横轧成形数值模拟

提出了一种偏心轴类零件楔横轧成形新工艺,给出了楔横轧成形偏心轴类零件轧辊的辊型曲面.利用三维弹塑性有限元软件LS-DYNA对一种典型偏心轴类零件楔横轧成形进行了数值模拟,分析了其成形过程、应力应变场分布及工艺特点.模拟结果表明,从起楔开始就将坯料轧制成偏心圆截面的偏心轴类零件的楔横轧工艺是完全可行的,而且具有轧制力小、变形容易控制等优点.     

An analysis of the eccentric nosing process of metal tubes

In this paper, the finite-element method is used to investigate the cold eccentric nosing process of metal tubes with an eccentric conical die from circular tube billets. A series of simulations on the eccentric tube nosing using the program DEFORM-3D was carried out. The influences of the process parameters such as tube length, tube thickness, die fillet radius, die angle, friction factor, strength coefficient and strain-hardening exponent of the billet material on the critical nosing ratio of the tube are examined.     

偏心轴楔横轧轧制区轧制力影响因素分析

两轧辊在轧制区轧制力不对称性是偏心轴类零件楔横轧轧制成形的一个显著特征。本文利用有限元手段对偏心轴类零件楔横轧成形中轧制区轧制力的特点进行了较为系统全面的分析,阐明了工艺因素对轧制区轧制力的影响机理,综合分析了各工艺参数对轧制区轧制力的影响程度。研究结果对偏心轴类零件楔横轧成形的模具设计、轧制工艺参数的选取、旋转条件、偏心极限等问题的研究都具有十分重要的意义。     

Analytical solution of the tooling/workpiece contact interface shape during a flow forming operation

Flow forming involves complicated tooling/workpiece interactions. Purely analytical models of the tool contact area are difficult to formulate, resulting in numerical approaches that are case-specific. Provided are the details of an analytical model that describes the steady-state tooling/workpiece contact area allowing for easy modification of the dominant geometric variables. The assumptions made in formulating this analytical model are validated with experimental results attained from physical modelling. The analysis procedure can be extended to other rotary forming operations such as metal spinning, shear forming, thread rolling and crankshaft fillet rolling.     

四辊板带轧机工作稳定性分析

现代化的四辊板带轧机由于在线换辊的需要,轴承座与机架间存在换辊间隙。虽然为了保证轧制稳定设置了工作辊相对支承辊的偏心距,但偏心距派生出的水平力仍使辊系处于不稳定的工作状态。本文在充分考虑附加弯矩和摩擦弯矩的影响后,通过对板带轧机轴承座与机架间有效间隙的分析,并结合辊系最佳偏移距的确定,提出了保证轧制稳定的措施,给出了相应的理论计算。     

大型闭式压力机偏心套的液压式滚压加工的试验分析

通过液压式滚压工具对大型闭式压力机偏心套的偏心外圆进行滚压试验,试验结果表明,液压式滚压不仅降低了表面粗糙度,而且使表面得到强化;同时,也彻底解决了机械式滚压工具存在接刀滚压及无法滚压圆弧的工艺难题.是一种新的工艺方法,具有良好的工艺效果.     

模糊数学方法在万能型钢轧机机架圆角的多目标优化中的应用

目前,多目标优化设计中的加权系数基本上都是通过经验来给定,文章在利用ANSYS软件对万能型钢轧机机架圆角进行多目标优化过程中,应用模糊数学中的隶属函数,计算出不同加权系数组合的最优解和理想解的贴近度,从而确定出一组合理的加权系数,为加权系数的确定提供了理论依据。