风电轴承材料超声滚挤压表面粗糙度数值模拟及参数优化

发布时间：2021-03-14 22:13

　　基于DEFORM有限元分析软件建立风电轴承材料42CrMo工件的超声滚挤压过程数值模拟模型,研究工件转速、进给速度、振幅及静压力对工件表面粗糙度的影响。采用响应曲面法中的BBD （Box-Benhnken）进行试验设计,对模拟结果进行了回归分析,并对工艺参数进行优化。结果表明,超声滚挤压工件表面粗糙度随工件转速与进给速度的增加而增大,随振幅与静压力的增加而减小,当振幅和静压力分别超过约13μm和350 N时,表面粗糙度随振幅与静压力的继续增加而增大;获得了最优工艺参数组合:工件转速306 r·min^-1、进给速度18 mm·min^-1、振幅13μm、静压力301 N,基于最优参数组合获得表面粗糙度预测值为0.451μm,试验值为0.419μm,预测值与试验值具有良好的一致性。优化后的表面粗糙度与优化前相比降低了50.12%。 

【文章来源】：塑性工程学报. 2020,27(09)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

超声滚挤压工具头与工件有限元模型

不同工况对工件表面粗糙度的影响

超声加工过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度数学模型对比分析[J]. 崔凤奎,苏涌翔,荣莎莎,姚国林.  塑性工程学报. 2018(05)
[2]相同喷丸强度条件下喷丸强化效果的数值模拟研究[J]. 盛湘飞,李智,赵科宇,程秀全.  表面技术. 2018(09)
[3]超声滚挤压轴承套圈表面粗糙度响应曲面预测模型[J]. 王晓强,荣莎莎,刘佳,崔凤奎.  塑性工程学报. 2018(03)
[4]超声波喷丸成形工艺参数优化及弧高值预测[J]. 王治业,鲁世红,周友良,周圳.  材料科学与工艺. 2018(01)
[5]超声滚压加工6163铝合金的表面粗糙度研究[J]. 姚成霖,童景琳,焦锋,封志彬.  工具技术. 2017(08)
[6]基于RSM的丝杠感应淬火工艺数值模拟及参数优化[J]. 盖康,贺连芳,张春芝,李辉平.  材料热处理学报. 2016(S1)
[7]钢板喷丸处理残余应力场和表面粗糙度数值模拟[J]. 强斌,李亚东,顾颖,杨元录.  西南交通大学学报. 2015(04)
[8]超声表面滚压加工参数对40Cr表面粗糙度的影响[J]. 王婷,王东坡,沈煜,龚宝明,邓彩艳.  天津大学学报. 2009(02)
[9]超声深滚对TC4钛合金表面形貌和表面粗糙度的影响[J]. 吕光义,朱有利,李礼,韩晓光.  中国表面工程. 2007(04)

硕士论文
[1]精密轴承内圈超声滚挤压加工表面微观形貌研究[D]. 刘佳.河南科技大学 2017
[2]喷丸残余应力场及表面粗糙度数值模拟研究[D]. 王利平.山东大学 2015
[3]超声波滚压光整加工技术的实验研究[D]. 王琰.东北大学 2014



本文编号：3083044