高速冷滚打成形金属流动仿真分析.pdf

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1、第33卷第4期河南理工大学学报(自然科学版)Vo1．33No．42014年8月JOURNALOFHENANPOLYTECHNICUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Aug．2014高速冷滚打成形金属流动仿真分析崔凤奎，谢亚飞，董晓丹，侯丽敏(河南科技大机电1二程学院，河南洛阳471003)摘要：为了揭示高速冷滚打成形中工仁金属流动规律，基于高速冷滚打原理得到了滚打轮与工件由点接触到线接触最后为面接触的变化过程，依据最小阻力定律分析了各个阶段的金属流动规律：根据渐开线花键冷滚打的加工工艺，建立了有限元

2、分析模型，对高速冷滚打过程进行了仿真，分析了冷滚打不同时刻的等效应变状况，分析了接触面上一组节点在冷滚打过程中的流动轨迹，给出了节点的流动规律，对比分析了仿真分析与理论分析结果．关键词：高速冷滚打；金属流动规律；点接触；线接触；面接触中图分类号：TG331文献标识码：A文章编号：1673-9787(2014)04—0467-05Simulationanalysisofmetalflowinhigh·-speedcoldroll—-beatingCuiFeng—kui，Xi·Ya—fei，DongXiao—dan，H

3、ouLi—min(ElectromechanicalEngineeringCollege，HenIl,nUniversityofScience＆Technology，Luoyang471003，Henan，China)Abstract：Inordertoachievethemetalflowlawinhigh-speedcoldroll-beating，acontactstatechangingprocessfrompointcontracttolinecontractartdfinallyasfacecontra

4、ctisachievedonthebasisoftheprincipleofhigh—speedcoldroll—beating．Eachstageofthemetalflowpatternisanalyzedaccordingtothelawofleastresistance．Afiniteelementanalysismodelisestablishedbasedontheprocessingofinvolutespline，andahigh—speedcoldrollingformingprocesswass

5、Jmulated．Theequivalentstrainondifferentmomentsandtheflowpathofasetofnodesofthecontactsurfacealeanalyzed，andtheflowlawofeachnodeisobtained．Thesimu-lationanalysisiscomparedwiththeoreticalaaalysisresults．Keywords：high—speedcoldroll—beating；metalflowlaw；pointcontr

6、act；linecontract；facecontract批量生产的主要工艺手段和发展趋势．许多学O引言者在花键、丝杠冷滚打成形运动学、动力学、滚打花键轴作为传动零件，具有接触面积大、承载轮设计与制造、微观组织演变、表面质量实验、热能力高、定心性好、导向性好、齿根较浅、应力集中力耦合形成机制、冷滚打成形模拟实验台等方面较小、轴与毂的强度削弱小等优点．花键冷滚压精进行了研究．还有学者分析了高速冷滚打成形密成形工艺是一种高效、精密、少(无)切的先原理及特点，总结了国内外研究现状，指出了高速进制造技术．和传统的插齿、滚齿

7、等切削加工方法冷滚打成形技术中的研究难点及当前研究存在的相比，该工艺具有生产效率高、齿面强度高、耐磨主要问题，提出了高速冷滚打成形技术的发展趋性好、原材料消耗少、成形件内部组织连续性好、势⋯．对于冷滚打成形中金属流动规律的研究还综合力学性能好等优点，必将成为花键类零件大较少，有学者建立了冷滚打成形过程中滚打轮与收稿日期：2013-11—26基金项目：国家自然科学基金资助项目(51075124，50975229)．作者简介：崔凤奎(1957一)，男，河南漯河人，教授／博导，主要从事精密加lT技术研究与教学工作Emai

8、l．cuifk2008@l63．corn468河南理工大学学报(自然科学版)2014年第33卷花键轴坯的局部接触模型，理论分区域分析了冷与滚打轮直接接触区域的作用力发生流动，而滚打变形区的金属流动，试验研究了冷滚打成形ABC区的质点是由于工件内力的作用发生流动．花键金属流动、金相组织变化、分析了不同齿廓区从整个变形区域来看，只有AB弧段才是质点能域金属流线，