環(huán)件冷輾擴過程測量與控制研究.pdf

1、環(huán)件冷輾擴是環(huán)件在不需加熱的條件下進行的特種成形工藝，它通過連續(xù)局部塑性回轉變形擴大環(huán)件直徑并成形環(huán)件。這種高效低成本優(yōu)質量的工藝已在軸承等行業(yè)得到了應用，但還很不完善。隨著冷輾擴環(huán)件應用范圍的擴大，以及對環(huán)件精度要求的提高，迫切需要對環(huán)件冷輾擴工藝、設備與控制等進行更深入的研究。本文把冷輾擴工藝、設備與控制等因素作為一個相互關聯的整體進行了研究，建立了冷輾擴工藝過程的數學模型，提出了環(huán)件尺寸在線測量和設備控制的技術方案。主要內容和研究

2、成果如下： 1．研究了芯輥進給速度和驅動輥轉速對環(huán)件外徑增長率的影響，系統地建立了冷輾擴過程數學模型。該模型全面反映了冷輾擴過程中工藝變量之間的關系，它為冷輾擴規(guī)程設計、冷輾擴機自動控制提供了理論基礎。 2．基于對圓度輥隨動位置和隨動約束力的分析，建立了圓度輥隨動系統的模型，為圓度輥的控制和機構設計提供了理論依據。 3．提出了以外徑增長率為控制目標的冷輾擴規(guī)程設計方法。用該方法設計的冷輾擴規(guī)程，可直接給出芯輥進給

3、速度與環(huán)件壁厚或外徑變化關系曲線，這種曲線方便冷輾擴機實施控制。實驗證明該方法高效快捷。 4．根據所建立的數學模型，編制了過程參數模擬軟件。該軟件可模擬并顯示主要過程參數的時間歷程，為工藝分析和過程控制提供了有力工具。 5．建立了冷輾擴環(huán)件尺寸在線測量的數學模型，給出了一種環(huán)件毛坯體積預測計算的簡便算法，以及基于此算法的精輾位置外徑判據。對環(huán)件尺寸誤差進行了分析，提出了減小誤差的措施。 6．提出了冷輾擴設備數控系