曲軸圓角滾壓殘余壓應(yīng)力及滾壓工藝參數(shù)的研究.pdf

1、隨著汽車發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的需求，曲軸的強(qiáng)化處理工藝越來越受人們重視。曲軸圓角滾壓強(qiáng)化工藝作為目前最理想的強(qiáng)化手段之一，已得到相關(guān)企業(yè)的認(rèn)同與運(yùn)用。經(jīng)滾壓工藝處理后的曲軸，疲勞壽命提高較為顯著，且圓角表面粗糙度也得到相應(yīng)的提高。滾壓后的球鐵曲軸可以替代鍛鋼曲軸，減小了曲軸的制造成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，因此曲軸圓角滾壓工藝相關(guān)技術(shù)的研究已成為目前汽車工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
　　 本文主要針對曲軸滾壓工藝的強(qiáng)化理論進(jìn)行分析，作了以下幾點(diǎn)研

2、究:
　　 1.研究曲軸在實(shí)際工作狀態(tài)下的破壞形式，建立了曲軸實(shí)際工況下的力學(xué)模型，并分析曲軸在此工況下的受力情況，通過有限元仿真求解曲軸工況下的最大應(yīng)力值與應(yīng)力的分布情況。
　　 2.深入分析滾壓強(qiáng)化過程中圓角處應(yīng)力分布和塑性變形情況，研究加載載荷與其應(yīng)力的關(guān)系，推導(dǎo)出滾壓力的理論計(jì)算公式，為后文仿真分析中滾壓力的選取提供理論參考。
　　 3.采用LS-DYNA有限元軟件進(jìn)行曲軸滾壓過程的彈塑性力學(xué)動(dòng)態(tài)仿真分析

3、，求解出圓角處的殘余應(yīng)力和塑性變形量，得到不同工藝參數(shù)下殘余應(yīng)力的變形規(guī)律，并結(jié)合曲軸在實(shí)際工作狀態(tài)下的應(yīng)力情況，選取了合理的滾壓工藝參數(shù)。同時(shí)，分析了滾壓后曲軸圓角處的塑性變形，為曲軸滾壓檢測質(zhì)量的評定提供數(shù)據(jù)參考。
　　 4.分析了滾壓力與疲勞壽命的試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證了工藝參數(shù)選取的合理性。同時(shí)，將仿真結(jié)果的塑性變形量與實(shí)際檢測的塑性變形量進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了本研究采用有限元仿真方法是可行的，其仿真結(jié)果與實(shí)際結(jié)果相接近。