矩形截面轴承钢环件的双驱动轧制研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

环件轧制又称为环件辗扩或扩孔，是借助于轧环机使环件产生壁厚减少、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺[1]。环件辗扩是轴承环、齿轮环、法兰环、火车车轮及轮箍、燃气轮机环等各类无缝环件的先进制造技术，在机械、汽车、火车、船舶、石油化工、航空航天、原子能等许多工业领域日益得到广泛的应用[2]。

自19世纪中叶以来，环件轧制技术是伴随着铁路运输业的发展而产生的。铁路系统的迅速发展使得火车的行驶速度和载重量大幅度提高。火车的铸铁车轮无法满足高速重载的使用要求，于是人们在火车铸铁车轮上装备性能更好的、可更换的钢质轮箍。为了生产火车轮箍。1886年俄国奥世纪斯特洛维茨炼铁铸造厂设立了火车轮箍生产车间。随后，环件轧制技术不仅在火车轮箍、火车车轮生产中得到了广泛应用，在其他环形机械零件生产中也逐步得到了推广应用。我国于20世纪50年代开始应用环件轧制技术生产轴承环，1959年在上海建立了锤→压力机→扩孔机的轴承环轧制生产线。现在环件轧制技术已经成为环形机械零件生产的高效、先进和主要工艺方法之一，并向着以下几个方向迅速发展[9]。

1）大型环件轧制技术直径 2000mm以上的大型环件越来越多地采用环件轧制工艺生产,而原来的马架扩孔工艺由于劳动强度大、生产率低、环件尺寸精度低、加工余量大等缺点逐步被淘汰。直径200o到1000,环件设备在美国、德国、英国、法国、日本俄罗斯等国家的安装数量迅速增加，我国洛阳矿山机器厂也从德国引进了直径5500mm的环件轧制设备。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

运用abaqus建立有限元模型，改变芯辊的转速，在环件高度中点的横截面上，分别在内径、中经和外径周向均布跟踪点，在环件的横截面上同样设置轴向和径向的若干跟踪点，研究它们在轧制过程中的等效塑性应变分布和变化规律；驱动辊轧制力，芯辊轧制力矩，芯辊轧制力矩随转速改变的变化规律；对检查环件成型质量的关键因素——圆度误差进行分析。

改变芯轴的进给速度，驱动辊轧制力矩，芯辊轧制力矩，驱动辊轧制力矩的变化规律。

3. 研究计划与安排

第1—4周：查阅相关资料文献，明确研究内容，了解课题相关研究，确定可行性方案，撰写开题报告。

第第5周：完成相关的有限元轧制参数的设计与计算。

第6—7周：建立双驱动轧制有限元模型，为模拟分析做准备。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 华林，黄兴高，朱春东．环件轧制理论和技术．北京：机械工业出版社，2001．10

[2] 兰箭，左治江．内台阶锥形环件辗扩锻件设计方法研究．塑性工程学报， 2006(02)： 51-56

[3] 黄西娜 翟月雯 朱卫东 马晓辉 彭冲.双辊驱动大型筒节轧制成型模拟研究.全国精密锻造研讨会，2013