曲軸圓角滾壓的有限元模擬和試驗研究.pdf

1、曲軸圓角滾壓工藝廣泛應(yīng)用于當(dāng)今汽車發(fā)動機制造工業(yè)，是不可或缺的曲軸表面強化技術(shù)之一，但其工藝參數(shù)中最為重要的滾壓力的確定仍主要采用傳統(tǒng)的工藝試驗方法，周期長，成本高，不利于在實際工程中應(yīng)用。為了提高效率，降低成本，本文以滾壓力為研究對象，采用計算機有限元模擬和傳統(tǒng)工藝試驗相結(jié)合，探索一條更為貼近生產(chǎn)實際應(yīng)用的滾壓力選取方案。
　　 通過對4G1曲軸圓角滾壓工藝進行有限元模擬，明確滾壓力、滾壓圈數(shù)和曲軸回轉(zhuǎn)速度三個工藝參數(shù)對曲軸圓

2、角滾壓的影響。重點研究了在不同滾壓力下的殘余應(yīng)力和滾壓變形量的變化趨勢，建立殘余應(yīng)力與滾壓變形之間的對應(yīng)關(guān)系。求解出滿足4G1曲軸圓角滾壓設(shè)計要求的最小滾壓變形量，并且結(jié)合實際經(jīng)驗，在保證足夠安全裕度和適當(dāng)加工成本的前提下，確定了目標(biāo)滾壓變形量。以滾壓變形量為橋梁，在滾壓工藝試驗過程中對滾壓后的殘余應(yīng)力進行預(yù)測，為滾壓力的選取提供依據(jù)。
　　 通過曲軸圓角滾壓工藝試驗，確定滾壓力與滾壓變形量之間的實際對應(yīng)關(guān)系，對有限元模擬的結(jié)果

3、進行確認(rèn)。依據(jù)目標(biāo)滾壓變形量，結(jié)合滾壓工藝試驗的結(jié)果，初步選取滾壓力。按照選定的滾壓力進行試加工，確認(rèn)實際滾壓變形量是否滿足4G1曲軸最小滾壓變形量要求，對初選的滾壓力進行驗證。
　　 通過對試生產(chǎn)曲軸進行彎曲疲勞試驗，確定曲軸的彎曲疲勞極限，評價滾壓力選取的合理性，最終確定4G1曲軸圓角滾壓的工藝參數(shù)。
　　 通過有限元模擬和工藝試驗相結(jié)合的方法進行曲軸圓角滾壓力選取，可以比較有效的減少工藝試驗和疲勞試驗的重復(fù)次數(shù)，縮