双金属复合材料轴承套圈冷辗扩成形技术研究

发布时间：2020-12-11 07:47

　　轴承是机械基础零件,广泛应用于各类机床和交通工具,轴承的制造技术水平在一定程度上反映了一个国家制造业的技术水平和竞争能力,而轴承质量的提高主要集中在材料与生产工艺两方面。目前冷辗扩成形工艺以其所具有的无金属纤维切断压延成型、工件材料致密性好、晶粒细化等优点已成为优质轴承套圈生产的主要工艺;双金属复合材料兼具两种不同材料的优点,在不同的工作环境要求下,能综合各组元的优点,弥补不足,具有单一金属或合金材料难以达到的综合性能。因此将环形冷辗扩技术运用于双金属复合材料轴承套圈的生产中,对提高轴承套圈的使用寿命具有重要意义。本课题以深沟球轴承6006内圈为研究对象,基于ABAQUS软件建立了其冷辗扩有限元模型,对比分析了G20CrNi2Mo/40Cr双金属复合材料与单金属材料在冷辗扩成形过程中的应力应变场的分布规律与金属流动特性。发现双金属坯料在复合界面处的应力分布不连续,但不同坯料的金属流动规律相似,都是内壁金属径向位移大于外壁,心部金属轴向位移小于端部。通过单因素分析研究了驱动辊转速、芯辊初始进给速度与坯料壁厚比对成形轴承套圈的内孔圆度误差、等效塑性应变均匀性与壁厚均匀性的影响规律,发现高的... 

【文章来源】：宁波大学浙江省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

环件冷辗扩的基本工作原理

元素 C Mn Si S P Cr Ni Mo 质量分数(%)0.17~0.230.6~0.950.17~0.37≤0.03≤0.030.35~0.651.6~2.00.2~0.3表 2.2 40Cr 钢化学成分Tab.2.1 Chemical composition of 40Cr元素 C Mn Si S P Cr Fe质量分数(%)0.38~0.430.75~1.00.15~0.35≤0.04≤0.0350.8~1.1余量3坯料结构设计根据环件冷辗扩过程中，坯料体积不变的原理，通过成品尺寸去设计坯寸。考虑到冷辗扩成形精度较好，结合实际生产情况，成品所留加工余量。本文研究的轴承内圈成品结构尺寸参数如图 2.1 所示。

证芯辊的尺寸与强度，提高生产效率；（2）提高轧制比有助于提高坯料在冷辗扩轧制过程中的成形质量；（3）针对坯料截面形状复杂、壁厚不均匀、几何精度低，应选择较大的轧制比。2.3.2 坯料宽径比如图 2.2 所示，为坯料示意图，环类零件宽径比（n）的定义为，坯料宽度（B）和厚度(Δh)之比：hBnΔ= （ 2.2）式中，2Ddh Δ =， D 为坯料外径， d 为坯料内径。在毛坯高度的设计上其应与成品高度保持一致，且坯料的壁厚会影响到环件的咬入条件与刚度条件。因此，要使环件冷辗扩正常进行轧制，在设计毛坯时，宽径比应满足：0.21-4.78[1]。综合以上分析和原理，本文选择轧制比 1.4、宽径比 2.1，设计的单层材料坯料与双金属复合材料坯料的结构尺寸参数分别如图 2.2（a）和图 2.2（b）所示。


本文编号：2910153