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1 绪论1

1.1 环形件轧制技术的研究现状1

1.2 异形截面环形件冷轧成形技术3

1.3 异形截面环形件封闭轧制成形原理及优点4

1.3.1 异形截面环形件封闭轧制基本原理4

1.3.2 异形截面环形件封闭轧制优点4

1.4 环件冷轧技术基本原理及优点5

1.4.1 环件冷轧基本原理5

1.4.2 环件冷轧技术优点5

1.5 异形截面环形件轧制技术应用6

1.6 本章小结9

参考文献9

2 异形截面环形件轧制成形理论12

2.1 异形截面环形件封闭轧制力学模型的建立12

2.2 极限工艺参数的计算13

2.3 异形截面环形件封闭轧制力能参数的计算14

2.3.1 轧制力矩的计算14

2.3.2 轧制力的计算17

2.4 导向辊位置控制18

2.4.1 导向辊几何关系18

2.4.2 环件半径计算与导向辊控制19

2.4.3 导向辊位置控制子程序实现20

2.5 本章小结24

参考文献25

3 高颈法兰封闭轧制成形机理26

3.1 高颈法兰封闭轧制有限元模型的建立26

3.1.1 有限元模拟过程中的基本假设条件26

3.1.2 材料本构关系26

3.1.3 轧辊及毛坯结构参数设计27

3.1.4 有限元模型的建立28

3.2 高颈法兰毛坯尺寸设计30

3.2.1 毛坯尺寸在轧制过程中的变化情况31

3.2.2 毛坯尺寸的设计原则32

3.2.3 高颈法兰毛坯的参数化设计32

3.3 高颈法兰封闭轧制成形机理33

3.3.1 高颈法兰封闭轧制成形金属流动规律研究33

3.3.2 高颈法兰封闭轧制应变场37

3.3.3 高颈法兰封闭轧制成形应力场41

3.4 本章小结46

4 高颈法兰封闭轧制成形产品质量46

4.1 工艺参数对轧件成形过程质量的影响46

4.1.1 芯辊进给速度对轧件成形过程质量的影响46

4.1.2 工艺参数对展宽量的影响47

4.1.3 工艺参数对小端面展宽量的影响47

4.1.4 工艺参数对台阶面展宽量的影响50

4.1.5 工艺参数对大端面展宽量的影响51

4.2 导向辊位置对产品质量的影响53

4.2.1 运动过程的有限元仿真53

4.2.2 导向辊位置对轧制产品质量的影响56

4.3 高颈法兰封闭轧制微观组织演变58

4.3.1 动态再结晶体积分数演变规律58

4.3.2 动态再结晶晶粒尺寸大小演变规律60

4.3.3 再结晶体积分数演变规律61

4.3.4 平均晶粒尺寸大小演变规律61

4.3.5 工艺参数对于微观组织演变规律影响62

4.4 高颈法兰封闭轧制实验72

4.4.1 实验方案设计72

4.4.2 轧制力矩测量结果对比77

4.4.3 轧制产品外形质量80

4.4.4 轧制产品内部缺陷检测83

4.5 本章小结84

5 深沟球轴承套圈冷轧成形技术85

5.1 深沟球轴承内圈冷轧有限元模型建立85

5.1.1 三维模型建立85

5.1.2 有限元模型假设87

5.1.3 材料模型87

5.1.4 摩擦模型88

5.1.5 套圈冷轧数值模拟模型的建立89

5.2 深沟球轴承内圈冷轧变形机理研究89

5.2.1 深沟球轴承内圈冷轧应变场90

5.2.2 深沟球轴承内圈冷轧应力场94

5.2.3 深沟球轴承内圈冷轧金属流动规律98

5.3 工艺参数对内圈冷轧成形质量影响100

5.3.1 工艺参数对宽展影响102

5.3.2 工艺参数对直径增长规律影响107

5.4 工艺参数对内圈冷轧力能参数影响111

5.4.1 力能参数计算111

5.4.2 工艺参数对力能参数影响规律112

5.5 深沟球轴承内圈冷轧实验研究116

5.5.1 实验设计116

5.5.2 实验结果与分析119

5.6 本章小结122

参考文献123

6 高铁轴承外圈冷轧成形技术124

6.1 高铁轴承冷轧坯料结构设计124

6.1.1 坯料结构设计124

6.1.2 高铁轴承坯料确定128

6.2 高铁轴承外圈冷轧变形机理研究131

6.2.1 高铁轴承外圈冷轧应力场132

6.2.2 高铁轴承外圈冷轧应变场137

6.2.3 高铁轴承外圈冷轧金属流动142

6.3 工艺参数对高铁轴承外圈变形质量的影响145

6.3.1 驱动辊转速对高铁轴承外圈变形质量的影响146

6.3.2 芯辊进给速度对高铁轴承外圈变形质量的影响147

6.3.3 坯料轧制比对高铁轴承外圈变形质量的影响149

6.4 工艺参数对高铁轴承外圈成形力能参数的影响150

6.4.1 驱动辊转速对高铁轴承外圈成形力能参数的影响150

6.4.2 芯辊进给速度对高铁轴承外圈成形力能参数的影响152

6.4.3 坯料轧制比对高铁轴承外圈成形力能参数的影响154

6.5 工艺参数对高铁轴承外圈端面成形质量的影响156

6.5.1 高铁轴承外圈端面缺陷研究方法157

6.5.2 驱动辊转速对高铁轴承外圈端面成形质量的影响158

6.5.3 芯辊进给速度对高铁轴承外圈端面成形质量的影响158

6.5.4 坯料轧制比对高铁轴承外圈端面成形质量的影响160

6.6 本章小结161

参考文献161

7 高铁轴承内圈冷轧成形技术162

7.1 高铁轴承内圈冷轧成形有限元模型建立162

7.1.1 轴承材料162

7.1.2 模具模型162

7.1.3 坯料形状优选163

7.2 高铁轴承内圈冷轧成形规律166

7.2.1 轴承内圈冷轧成形应力场166

7.2.2 轴承内圈冷轧成形应变场170

7.2.3 轴承内圈冷轧成形温度场174

7.3 高铁轴承内圈冷轧成形应力均匀性179

7.3.1 进给参数对成形套圈应力均匀性的影响规律183

7.3.2 驱动辊转速对成形套圈应力均匀性的影响规律187

7.3.3 导向辊位置对成形套圈应力均匀性的影响规律189

7.4 基于正交试验冷轧成形工艺参数优化194

7.4.1 正交试验法194

7.4.2 CAE模拟试验结果196

7.5 本章小结200

参考文献200