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液压缸内孔滚压工艺的模拟及实验研究

王晓璐  
【摘要】:滚压加工是利用金属在常温状态的冷塑性特点,利用滚压工具对工件表面施加一定的压力,使工件表层金属产生塑性流动,填入到原始残留的低凹波谷中,使工件表面粗糙度降低。由于给滚压的表层金属产生塑性变形,使表层组织冷硬化和晶粒变细,形成致密的纤维状,并形成残余应力层,硬度和强度提高,从而改善了工件的表面的配合性、耐蚀性和耐磨性。它具有生产效率高、产品质量稳定、加工成本低、工人劳动强度低等特点,同时还能修正工件的圆度,提高配合质量,降低磨损,从而有效地延长了工件的使用寿命。 本课题对液压缸内孔滚压过程及其原理进行了分析,详细地阐述了被加工表面的物理、机械性能的变化以及在滚压过程中工艺参数的合理选择,对滚压力的选用方法进行了探讨。 本课题采用DEFORM-3D有限元分析软件建立了液压缸内孔滚压的有限元模型,得到了滚压力-行程曲线、以及工件内部的应力场、应变场、速度场以及工件在滚压中的成型过程等有效信息,为研究内孔滚压工艺提供了一个有效的途径。 本课题用实验方法研究了主要滚压工艺参数对表面硬度和表面粗糙度的影响规律,为确定实际加工工艺参数提供了依据,同时也为滚压工具的设计奠定了基础,对指导实际生产具有重要的参考价值和现实意义。


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