高鐵軸承外圈冷輾擴成形理論研究.pdf

1、環(huán)件冷輾擴是一種新型的在常溫下進行塑性變形的工藝加工技術(shù)，通過專業(yè)冷輾環(huán)軋機使環(huán)件直徑增大，從而達到生產(chǎn)不同尺寸無縫環(huán)件的目的，其具有節(jié)約材料、降低成本、環(huán)件內(nèi)部金屬組織緊密、提高生產(chǎn)效率、增強零件的疲勞強度等優(yōu)點。目前國內(nèi)外對于中小型軸承的冷輾擴成形研究比較系統(tǒng)，具有較完整的產(chǎn)業(yè)，而對于高端大型軸承的冷輾擴研究尚處于起步階段。因此本論文對高端大型軸承冷輾擴理論進行深入系統(tǒng)研究，對推動我國重大裝備制造業(yè)的發(fā)展，乃至保證我國國防安全都具有

2、理論意義和工程價值。
　　本課題主要通過理論知識的分析和數(shù)值參數(shù)的模擬，相結(jié)合的研究方法對其冷輾擴成形機理進行了系統(tǒng)研究。在 ABAQUS有限元分析軟件中，完整的建立了高鐵軸承外圈冷輾擴軋制有限元模型，通過對冷輾擴軋制理論中環(huán)件的咬入條件、鍛透條件和力能參數(shù)的研究分析，初步取得了必要的工藝參數(shù)；通過對高鐵軸承外圈四組坯料形狀的研究分析，初步得出對于高鐵軸承外圈對稱結(jié)構(gòu)最佳的坯料形狀；通過對高鐵軸承外圈冷輾擴軋制過程完整的有限元模擬

3、，研究分析了高鐵軸承外圈在冷輾擴軋制過程中咬入壓緊變形階段、穩(wěn)定鍛透軋制階段和精整歸圓階段的應力場和應變場的變化情況，闡明套圈變形過程和金屬變形流動規(guī)律；在此基礎上，進一步研究了三種主要工藝參數(shù)即驅(qū)動輥轉(zhuǎn)速、芯輥直線進給速度和坯料軋制比，分別對高鐵軸承外圈成形質(zhì)量的影響、冷輾擴中力能參數(shù)的影響和坯料端面成形質(zhì)量的影響，實現(xiàn)了高鐵軸承生產(chǎn)制造過程中主要工藝參數(shù)的優(yōu)化，從而保證了實際冷輾擴加工過程的良好的成形質(zhì)量和可靠的穩(wěn)定性。