变截面细长轴矫直辊型设计与矫直工艺分析.pdf

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1、第2l卷第1期塑性工程学报Vo1．2lNo．12014年2月Feb．2014JOURNALOFPLASTICITYENGINEERINGdoi：10．3969／j．issn．1007—2012．2014．01．018变截面细长轴矫直辊型设计与矫直工艺分析(燕山大学继续教育学院，秦皇岛066004)李边境(燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心，秦皇岛066004)张春生刘志亮张立浦摘要：针对变截面细长轴类零件的矫直问题，采用三辊滚压矫直方法，设计矫直辊型方案；采用大型非线性有限元软件，建立变截面细长轴矫直模型，并利用该模型分析不同压下量时的残余应力、圆度和直线度；综合分析各项指标，

2、确定合理压下量的取值范围为o．08mm~O．12mm。现场实验表明，采用此范围内的压下量可获得良好的矫直效果。研究结果为矫直辊型设计和矫直工艺参数设定提供了参考依据。关键词：变截面细长轴；三辊矫直；有限元模拟；辊型设计中图分类号：TG335．6文献标识码：A文章编号：1007—2012(2014)01—0101—06Therollshapedesignandthestraighteningprocessanalysisofthevariablecross--sectionslendershaftLIBian-jing(SchoolofContinuingEducation，YanshanU

3、niversity，Qinhuangdao066004China)ZHANGChun-shengLIUZhi-liangZHANGLi—pu(NationalEngineeringResearchCenterforEquipmentandTechnologyOfC．S．tL，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004China)Abstract：Usingthethree-rollerrollingtostraightenthevariablecross—sectionslendershaft．Thedesignmethodofrollshapehasbeeng

4、iven．Thestraighteningmodelofvariablecross-sectionslendershaftisestablishedusingthelargenonlinearfiniteelementsoftware．Theresidualstress，roundnessandstraightnessunderdifferentreductiondegreesareanalyzedthroughthemode1．Af—terthecomprehensiveanalysis，theresultsshowthatthereasonablerangeofreductionis0

5、．08mmto0．12mm．Thestraightnessofthepartafterstraighteningisgoodinfieldexperimentsintheabovereductionranges．Keywords：variablecross—sectionslendershaft；three-rollerstraightening；finiteelementsimulation；rollshapedesign直_l_4J。引言压力矫直时压头一个行程只能完成一维弯曲的矫直任务，而变截面细长轴类零件的原始弯曲是多随着经济的迅速发展，变截面细长轴类零件在维的，需要多部位、多方向进

6、行多次矫直，效率较机械、建筑和五金工具等行业中得到广泛应用。此低_5]。火焰矫直适用于大变形轴类零件的矫直，且类零件在加工过程中容易产生各种形状缺陷，经过变形越大矫直效果越好，对于小变形如变形量小于高精度矫直后方可使用。目前，轴类零件的矫直方0．5mm／m~0．7mm／m的轴类零件的矫直容易造成法主要有3种，即压力矫直、火焰矫直和滚压矫反变形l6]。滚压矫直方法多用于阶梯轴类零件的矫直，可提高工件的疲劳寿命和表面硬度，加工效率*秦皇岛市科技计划支撑项目(2012021A002)。高，适合大批量生产_g]。本文主要研究采用三辊滚张立浦E-mail：ysuzhanglipu@126．com压矫

7、直方法实现变截面细长轴类零件的矫直。设计作者简介：李边境，女，1968年生，河北省秦皇岛市人，矫直方案，并采用大型非线性有限元软件建立变截本科(学士)，讲师，主要研究方向为数学建模面细长轴矫直模型，分析矫直工艺参数对矫直效果收稿日期：2013—08—18；修订日期：2013～08—29的影响。102塑性工程学报第21卷1三辊滚压矫直原理滚压矫直技术是一种集矫直和光整于一体的机图2变截面细长轴械加工工艺，其工作原理是利用高