论文部分内容阅读
本文采用弹塑性有限元方法对金属环件冷辗扩成形过程进行数值模拟计算，利用多学科设计优化方法对成形关键工艺参数进行优化。以芯辊的进给速度、加工时间和环件毛坯尺寸作为冷辗扩工艺主要的设计变量，冷辗环件的圆度作为主要目标参数。根据有限元的计算结果，得到设计变量与目标参数之间的耦合关系，然后根据优化设计的探索算法找到设计变量的最优化组合。主要研究内容包括以下几个方面：
1.考查现有冷辗扩加工工艺及冷辗扩设备，根据具体的轴承套圈生产工艺建立环件冷辗扩有限元模型。采用弹塑性材料模型和显式动力学有限元方法，充分考虑实际加工过程中的材料非线性、几何非线性、边界非线性。
2.根据实际需要确定需要优化的冷辗扩工艺参数和优化要达到的目标，并据此设计优化系统的数学描述和控制流程，建立环件冷辗扩工艺优化系统。优化系统集成了有限元分析程序、C++程序和公式模型等子系统。优化系统提供这些子系统的输入数据，自行控制它们的运行，并接受它们的输出。
3.从优化系统输出的结果，分析主要工艺参数对环件成型精度的影响。主要分析芯辊进给速度对环件圆度误差、环件直径和宽展变形的影响。