高铁轴承内圈冷辗扩导向辊闭环控制的研究.pdfVIP

学兔兔 高铁轴承 内圈冷辗扩导 向辊 闭环控制 的研究水 口 杨红丽 口 冯 耿 z，。 口 吕 鑫 口 洪 哲 。 1．宁波雄狮机械制造有限公司 浙江宁波 315400 2．宁波大学 机械工程与力学学院 浙江宁波 315211 3．浙江省零件轧制成形技术研究重点实验 室 浙江宁波 31521l 摘 要：为提高异型截面环件轧制成形质量，基于ABAQUS平台建立了高铁轴承 内圈冷辗扩仿真 模型 。利用子程序 VUAMP，开发 了数值模拟过程 中导向辊 闭环控制程序 ，并进行数值模拟 。结果表明， 导向辊在辗扩过程 中贴合紧密、稳定，套圈成形质量较好，能适应各种工艺参数和毛坯参数的变化，提高 了有限元仿真的准确性和可靠性。 关键词：导向辊 闭环控制 数值模拟 轴承 内圈 中图分类号 ：TG333．17 文献标志码 ：A 文章编号 ：1000—4998(2016)01—0037—04 环件 冷辗 扩技 术 是在 常温 下通 过挤 压 使环 形件 逐 但 不 能大 于 毛坯孔 尺寸 。综合 考量 后 ，本 研究 最终 确定 步发 生塑 性变 形 ，从 而获得 所 需零 件形 状 和尺 寸 的一 了有 限元模 型 参数 …见 表 1。 种 冷 加工 方法 _1]。目前 ，轴承 套 圈是应 用冷 辗 扩技术 最 表 1 有限元模型参数 为广 泛 的领 域 。高铁 轴 承 内圈为 异型 截 面环件 ，成 形过 参数 数值 参数 数值 程 具 有高 度非 线性 ，驱 动辊 在 电机 的带 动 下旋转 。芯 辊 驱动辊顶端半径 R ／mm 212．8 坯料 内孔半径rm／m 47．52 在伺 服机 构 的带 动下 作直 线进 给运 动 ，导 向辊 由环 件 驱动辊底部半径 R ／mm 2oo 芯辊半径R／mm 35 变形 推动 受 迫后 退 。 由于坯料 在成 形 过程 中外 形 时刻 坯料上端部外圆半径r。／mm 64．9 导 向辊顶端半径飓 m／m 25 在发 生 变化 ，接触 和变 形 难 以准确 预计 ，无 法 准确 获得 坯料下端部外圆半径r2m／m 77．7 导向辊底端半径R m／m 12．2 成形 过程 中坯料 的变 化特 性 。 国内研究 工 作者 也展 开 了一 些关 于 环件 辗扩 中导 向辊 控 制 的研 究 [2-3] 在 ABAQUS软件 中 ，建 立冷 辗 扩各 部件 的二 维 图 ABAQUS软件 提 供 了 43个 用 户定 义 子程 序 和 13 形 ，旋转 生成 三维 实体 。使用 材料 为 GCrl5钢 ，坯 料单 个 应用 程 序接 口，涵盖 了建 模 、边 界 条 件 、材 料特 性 及 元选 用 六 面体 热 力耦 合 缩减 积 分单 元 C3D8RT，环件 数 据 交 换 等 方 面 ，具有 高 灵 活 性 和 求 解 准 确 度 。在 添 加 自适 应 网格 控制 ．接 触 类 型 为 SurfacetoSurface ABAQU·S中，容易设定 由实 际工艺参数确 定 的驱动辊