6320轴承外圈冷碾扩成形机理研究【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 分 类 号 密 级 宁 毕业设计 (论文 ) 6320 轴承外圈冷碾扩成形机理研究 所在学院 机械与电气工程学院 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 11 机自 x 班 姓 名 学 号 指导老师 2015 年 3 月 31 日 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 精密冷辗是从传统热辗扩发展而来的。至少在六、七十年之前，人们就产生了实现精辗的愿望，并先后做过试验，但受到多种条件的制约。近20 年以来，由于精密冷辗工艺方面的突破 性进展和现代工业控制技术、传感器技术、微机技术、材料技术等的飞速发展，为精密冷辗技术的发展创造了条件，使其由试验研究进入实用阶段。当前精密冷辗技术在世界范围内处于成长和上升时期。这一阶段的主要标志是在应用中提高、完善、发展，在发展中扩大应用。在常温下用轧制加工环形零件是轧制加工的又一种类型。近几年来，我国轴承行业开始采用冷轧加工轴承套圈。它与冷轧丝杠或齿轮等零件的不同点在于轴承套圈毛坯在成形辊和芯辊之间经冷轧后截面缩小而工件直径扩大。为了区别于一般的螺栓和齿轮这类零件的冷轧加工，我们把轴承套圈这类环形零件的 冷轧加工称为冷辗扩加工，把用来进行冷辗扩加工的设备称为冷辗扩机。轴承套圈的冷辗扩工艺是上世纪80 年代发展起来的新技术。最先采用这项技术的有德国、美国、日本和前苏联，在 80 年代末和 90 年代初开始受到我国轴承行业的重视，先后派员出国考察和洽谈引进冷辗扩设备。就在国内轴承行业将进行一场轰轰烈烈的工艺革命的同时，天马领导人高瞻远瞩，先后引进世界上最先进的由德国巴德 杜本公司生产的冷辗机及技术 ，率先将轴承环 (套圈 )精密冷辗扩成型工艺及设备用于中大型号套圈大批量生产中，经过公司不断地消化吸收，生产试制，现已成功地生产 了几十个品种，月产量 50 多万套的大中型轴承套圈，技术、质量明显地上了个新台阶。冷辗扩的工作理是由一个主买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 驱动的模具（滚轮）来成形外表面形状以及一个从动的旋转模具（芯棒）来成形内表面形状，他们由支撑轮将其挤压成形，因此这种利用金属材料的塑性变形来获得所需的零件形状和尺寸，没有材料的切除，也没有强烈的震动和噪声，因而具有切屑加工所不可比拟的优点。目前，国内轴承行业陆续从德国的巴德杜本公司和日本的共荣精工引进了一些冷辗扩冷辗扩机，德国的巴德杜本公司是研究开发轴承套圈冷辗扩设备较早的厂家，生产的冷辗扩机有立式的，也有 卧式的，日本共荣精工生产的是卧式的。 关键词： 冷碾扩成形冷碾扩成形；冷碾扩成形； 改进设计 he of be to of is of is is of at of of to in is of at of of to in 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 IV is of at of of to in is of at of of to in is of at of of to in is of at of of to in 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘 要 . . 录 . V 第 1 章 绪论 . 7 第 2 章 总体方 案确定 . 8 冷碾扩成形工作原理 . 8 320 轴承外圈冷碾扩成形总体设计 . 10 承的特点 . 5 碾扩成形的整机结构及选择 . 6 碾扩成形冷碾扩成形的工作流程 . 8 第 3 章 冷碾扩成形结构设计 . 10 结构组成部分及功能 . 11 结构设计中的主要内容 . 12 成形机理介绍 . 13 第 4 章 成形机理研究 . 15 有限元简介 . 17 模型导入 . 20 材料设定 . 21 网格划分 . 23 边界条件设定 . 25 分析结果 . 28 承外圈分析结果 . 30 圈分析结果 . 151 扩辊 分析结果 . 152 分析结论 . 224 承外圈分析结论 . 157 圈分析结论 . 158 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 辗扩辊 分析结论 . 159 结论 . 40 参考文献 . 41 致 谢 . 42 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 第 1 章 绪论 精 密冷辗是从传统热辗扩发展而来的。至少在六、七十年之前，人们就产生了实现精辗的愿望，并先后做过试验，但受到多种条件的制约。近20 年以来，由于精密冷辗工艺方面的突破性进展和现代工业控制技术、传感器技术、微机技术、材料技术等的飞速发展，为精密冷辗技术的发展创造了条件，使其由试验研究进入实用阶段。当前精密冷辗技术在世界范围内处于成长和上升时期。这一阶段的主要标志是在应用中提高、完善、发展，在发展中扩大应用。在常温下用轧制加工环形零件是轧制加工的又一种类型。近几年来，我国轴承行业开始采用冷轧加工轴承套圈。它与冷轧丝杠 或齿轮等零件的不同点在于轴承套圈毛坯在成形辊和芯辊之间经冷轧后截面缩小而工件直径扩大。为了区别于一般的螺栓和齿轮这类零件的冷轧加工，我们把轴承套圈这类环形零件的冷轧加工称为冷辗扩加工，把用来进行冷辗扩加工的设备称为冷辗扩机。轴承套圈的冷辗扩工艺是上世纪80 年代发展起来的新技术。最先采用这项技术的有德国、美国、日本和前苏联，在 80 年代末和 90 年代初开始受到我国轴承行业的重视，先后派员出国考察和洽谈引进冷辗扩设备。就在国内轴承行业将进行一场轰轰烈烈的工艺革命的同时，天马领导人高瞻远瞩，先后引进世界上最先进的由德国巴德 杜本公司生产的冷辗机及技术 ，率先将轴承环 (套圈 )精密冷辗扩成型工艺及设备用于中大型号套圈大批量生产中，经过公司不断地消化吸收，生产试制，现已成功地生产了几十个品种，月产量 50 多万套的大中型轴承套圈，技术、质量明显地上了个新台阶。冷辗扩的工作理是由一个主买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 驱动的模具（滚轮）来成形外表面形状以及一个从动的旋转模具（芯棒）来成形内表面形状，他们由支撑轮将其挤压成形，因此这种利用金属材料的塑性变形来获得所需的零件形状和尺寸，没有材料的切除，也没有强烈的震动和噪声，因而具有切屑加工所不可比拟的优点。目前，国内 轴承行业陆续从德国的巴德杜本公司和日本的共荣精工引进了一些冷辗扩冷辗扩机，德国的巴德杜本公司是研究开发轴承套圈冷辗扩设备较早的厂家，生产的冷辗扩机有立式的，也有卧式的，日本共荣精工生产的是卧式的。 第 2 章 总体方案确定 冷碾扩成形工作原理 精密冷辗是从传统热辗扩发展而来的。至少在六、七十年之前，人们就产生了实现精辗的愿望，并先后做过试验，但受到多种条件的制约。近20 年以来，由于精密冷辗工艺方面的突破性进展和现代工业控制技术、传感器技术、微机技术、材料技术等的飞速发展，为精密冷辗技 术的发展创造了条件，使其由试验研究进入实用阶段。当前精密冷辗技术在世界范围买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 内处于成长和上升时期。这一阶段的主要标志是在应用中提高、完善、发展，在发展中扩大应用。在常温下用轧制加工环形零件是轧制加工的又一种类型。近几年来，我国轴承行业开始采用冷轧加工轴承套圈。它与冷轧丝杠或齿轮等零件的不同点在于轴承套圈毛坯在成形辊和芯辊之间经冷轧后截面缩小而工件直径扩大。为了区别于一般的螺栓和齿轮这类零件的冷轧加工，我们把轴承套圈这类环形零件的冷轧加工称为冷辗扩加工，把用来进行冷辗扩加工的设备称为冷辗扩机。轴承套圈的冷辗扩工 艺是上世纪80 年代发展起来的新技术。最先采用这项技术的有德国、美国、日本和前苏联，在 80 年代末和 90 年代初开始受到我国轴承行业的重视，先后派员出国考察和洽谈引进冷辗扩设备。就在国内轴承行业将进行一场轰轰烈烈的工艺革命的同时，天马领导人高瞻远瞩，先后引进世界上最先进的由德国巴德 杜本公司生产的冷辗机及技术 ，率先将轴承环 (套圈 )精密冷辗扩成型工艺及设备用于中大型号套圈大批量生产中，经过公司不断地消化吸收，生产试制，现已成功地生产了几十个品种，月产量 50 多万套的大中型轴承套圈，技术、质量明显地上了个新台阶。冷辗 扩的工作理是由一个主驱动的模具（滚轮）来成形外表面形状以及一个从动的旋转模具（芯棒）来成形内表面形状，他们由支撑轮将其挤压成形，因此这种利用金属材料的塑性变形来获得所需的零件形状和尺寸，没有材料的切除，也没有强烈的震动和噪声，因而具有切屑加工所不可比拟的优点。目前，国内轴承行业陆续从德国的巴德杜本公司和日本的共荣精工引进了一些冷辗扩冷辗扩机，德国的巴德杜本公司是研究开发轴承套圈冷辗扩设备较早的厂家，生产的冷辗扩机有立式的，也有卧式的，日本共荣精工生产的是卧式的。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 320 轴承外圈冷碾扩成形总体设计 承的特点 轴承 （ 当代 机械设备 中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的 摩擦系数 ，并保证其回转精度。 按运动元件摩擦性质的不同，轴承可分为 滚动轴承 和 滑动轴承 两大类。其中滚动轴承已经标准化、系列化，但与滑动轴承相比它的径向尺寸、振动和噪声较大，价格也较高。滚动轴承一般由 外圈 、 内圈 、 滚动体 和 保持架 四部分组成。按滚动体的形状，滚动轴承分为 球轴承 和 滚子轴承 两大类。 早期的直线运动轴承形式，就是在一排撬板下放置一排木杆。现代直线运动轴承使用的是同一种工作原理，只不过有时用球代替滚子。最简单的旋转轴 承是轴套轴承，它只是一个夹在车轮和轮轴之间的衬套。这种设计随后被滚动轴承替代，就是用很多圆柱形的滚子替代原先的衬套，每个滚动体就像一个单独的车轮。 在意大利奈米湖发现的一艘建造于公元前 40 年的古罗马船只上，发现了早期的球轴承的实例：一个木制球轴承是用来支撑旋转桌面。据说列昂纳多达芬奇在 1500 年左右曾经对一种球轴承进行过描述。球轴承的各种不成熟因素中，有很重要的一点就是球之间会发生碰撞，造成额外的摩擦。但是可以通过把球放进一个个小笼里防止这种现象。 17 世纪，伽利略对“笼装球”的球轴承做过最早的描述。十七 世纪末，英国的 装在邮车上试用以及英国的 早投入实用的带有保持架的滚动轴承是钟表匠约翰哈里逊于 1760 年为制买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 作 时计而发明的。十八世纪末德国的 赫兹成就的基础上，德国的 典的 发展滚动轴承的设计理论和疲劳寿命计算作出了贡献。随后，俄国的 一个关于球沟道的专利是卡马森的菲利普沃恩在 1794 年获得的。 1883 年，弗里 德里希费舍尔提出了使用合适的生产机器磨制大小相同、圆度准确的钢球的主张，奠定了轴承工业的基础。英国的 出了雷诺方程，从此奠定了流体动压润滑理论的基础。 行业概况根据国家统计局数据， 2011 年中国轴承制造行业规模 (年销售收入 2000 万元以上 )企业共有 1416 家企业，全年实现工业总产值 比增长 销售收入为 元，同比增长 利润总额 元，较上年增长为 预计到 2015 年，我国轴承产量有望超过 280 亿 套，主营业务收入有望达到 2100 亿元，成为全球最大的轴承生产和销售基地。 当前我国轴承行业主要面临三大突出问题：分别是行业生产集中度低、研发和创新能力低、制造技术水平低。第一，行业生产集中度低。在全世界轴承约 300 亿美元的销售额中，世界 8 大跨国公司占 75% 80%。德国两大公司占其全国总量的 90%，日本 5 家占其全国总量的 90%，美国 1 家占其全国总量的 56%。而我国瓦轴等 10 家最大的轴承企业，销售额仅占全行业的 前 30 家的生产集中度也仅为 第二，研发和创新能力低。全行业基础理论研究弱 ，参与国际标买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 准制订力度弱，少原创技术，少专利产品。 当前我们的设计和制造技术基本上是模仿，产品开发能力低，表现在：虽然对国内主机的配套率达到 80%，但高速铁路客车、中高档轿车、计算机、空调器、高水平轧机等重要主机的配套和维修轴承，基本上靠进口。 第三，制造技术水平低。我国轴承工业制造工艺和工艺装备技术发展缓慢，车加工数控率低，磨加工自动化水平低，全国仅有 200 多条自动生产线。对轴承寿命和可靠性至关重要的先进热处理工艺和装备，如控制气氛保护加热、双细化、贝氏体淬火等覆盖率低，许多技术难题攻关未能取得突 破。轴承钢新钢种的研发，钢材质量的提高，润滑、冷却、清洗和磨料磨具等相关技术的研发，尚不能适应轴承产品水平和质量提高的要求。因而造成工序能力指数低，一致性差，产品加工尺寸离散度大，产品内在质量不稳定而影响轴承的精度、性能、寿命和可靠性。 轴承参数寿命 在一定载荷作用下，轴承在出现点蚀前所经历的转数或小时数，称为轴承寿命。 滚动轴承之寿命以转数（或以一定转速下的工作的小时数）定义：在此寿命以内的轴承，应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏（剥落或缺损）。然而无论在实验室试验或在实际使用中，都可明显的看到，在同样的工作条件下的外观相同轴承，实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”，其中之一即所谓的“工作寿命”，它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。 为确定轴承寿命的标准，把轴承寿命与可靠性联系起来。 由于制造精度，材料均匀程度的差异，即使是同样材料，同样尺寸的同一批轴承，在同样的工作条件下使用，其寿命长短也不相同。若以统计寿命为 1 单位，最长的相对寿命为 4 单位，最短的为 位，最长与最短寿命之比为 20。 90%的轴承不产生点蚀，所经历的转数或小时数称为轴承额定寿命。 额定动载荷 为比较轴承抗点蚀的承载能力，规定轴承的额定寿命为一百万转（ 106）时，所能承受的最大载荷为基本额定动载荷，以 C 表示。 也就是轴承在额定动载荷 C 作用下，这种轴承工作一百万转（ 106）而不发生点蚀失效的可靠度为 90%， C 越大承载能力越高。 对于基本额定动载荷 1向心轴承是指纯径向载荷 2推力球轴承是指纯轴向载荷 3向心推力轴承是指产生纯径向位移得径向分量 碾扩成形的整机结构及选择 辗扩是一种先进的精密成形技术，是利用辗环 机使环件壁厚减薄、直径扩大的塑性加工工艺。其具有节约材料、使环件金属纤维连续、增强零件抗腐蚀能力和疲劳强度、降低成本、提高生产效率等优点。因此，冷辗扩加工技术被广泛应用于轴承套圈等环形零件的加工。目前矩形截面环件买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 冷辗扩的研究成果比较丰富，而异型截面环件的冷辗扩研究尚处于起步阶段。因此对异型截面环件冷辗扩的深入研究有着重要的理论意义和现实价值。 本文以深沟球轴承内圈为研究对象，分别利用理论分析、数值模拟、辗扩实验等研究方法对其冷辗扩成形关键性技术进行了深入的研究。通过对冷辗扩过程中环件的咬入条件、锻透条件等分 析，得出了工艺参数的计算公式；利用刚塑性有限元理论，以有限元分析软件 平台，建立深沟球轴承内圈冷辗扩有限元模型；通过对深沟球轴承内圈冷辗扩过程有限元模拟，分析冷辗扩过程中内圈的应变场、应力场以及金属流动规律，研究内圈冷辗扩变形机理，找出了缺陷产生的原因；研究了驱动辊转速、芯辊进给速度以及宽径比对宽展和直径增长速度的影响规律，从而选择合理的工艺参数，保证冷辗扩成形质量及稳定性，为工艺参数的优化提供理论基础；研究了驱动辊转速、芯辊进给速度以及宽径比对辗扩力和辗扩力矩的影响规律，为辗环机的选择或 设计提供参考依据；进行了深沟球轴承内圈冷辗扩实验，通过对数值模拟与实验过程中的成形效果、直径增长速度以及辗扩力矩的对比，验证了深沟球轴承内圈冷辗扩有限元模拟的可靠性。 本论文通过对深沟球轴承内圈冷辗扩过程研究得到的成果，对提高冷辗扩的产品质量及生产效率、完善异型截面环件冷辗扩理论具有重要的科学意义和应用价值。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 冷辗扩的工作理是由一个主驱动的模具（滚轮）来成形外表面形状以及一个从动的旋转模具（芯棒）来成形内表面形状，他们由支撑轮将其挤压成形，因此这种利用金属材料的塑性变形来获得所需的零件形状和尺寸，没有材 料的切除，也没有强烈的震动和噪声，因而具有切屑加工所不可比拟的优点。 碾扩成形冷碾扩成形的工作流程 利用冷辗扩加工能提高材料利用率，可以从以下两方面来进行分析： （ 1） 在轴承套圈磨加工前全部采用车加工，需要在一个与成品工件相同直径（指平均直径）的毛坯表面切除金属余量。而采用冷辗扩加工时，只需在一个小于成品工件的毛坯表面切除金属余量。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 （ 2）由于冷辗扩加工是利用材料的塑性变形成形，工件原来要用车加工切除金属来得到的沟槽和圆角等均可 利用材料的塑性变形得到，因而减少了金属材料的损耗。采用冷辗加工可节省钢材；减少机械加工量。 传统的球轴承套圈车加工工艺为： 车内径、端面、倒角 车外径、端面、倒角平面无心精车车沟道车装配倒角采用车 车内径与一端面、倒角车外径与另一端面、倒角平面无心冷辗扩加工 车 且设备数量和占地面积也相应减少，同时也节省了人力。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 第 3 章 冷碾扩成形设计 结构组成部分及功能 1,外辊 2，冷碾辊， 3，轴承外圈 4，压辊 5，小辊 环件冷辗扩是一种先进的精密成形技术，是利用辗环机使环件壁厚减薄、直径扩大的塑性加工工艺。其具有节约材料、使环件金属纤维连续、增强零件抗腐蚀能力和疲劳强度、降低成本、提高生产效率等优点。因此，冷辗扩加工技术被广泛应用于轴承套圈等环形零件的加工。目前矩形截面环件冷辗扩的研究成果比较丰富，而异型截面环件的冷辗扩研究尚处于起步阶段。因此对异型截面环件冷辗扩的深入研究有着重要的理论意义和现实价值。 本文以深沟球轴承内圈为研究对象，分别利用理论分析、数值模买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 拟、辗扩实验等研究方法对其冷辗扩成形关键性技术进行了深 入的研究。通过对冷辗扩过程中环件的咬入条件、锻透条件等分析，得出了工艺参数的计算公式；利用刚塑性有限元理论，以有限元分析软件 平台，建立深沟球轴承内圈冷辗扩有限元模型；通过对深沟球轴承内圈冷辗扩过程有限元模拟，分析冷辗扩过程中内圈的应变场、应力场以及金属流动规律，研究内圈冷辗扩变形机理，找出了缺陷产生的原因；研究了驱动辊转速、芯辊进给速度以及宽径比对宽展和直径增长速度的影响规律，从而选择合理的工艺参数，保证冷辗扩成形质量及稳定性，为工艺参数的优化提供理论基础；研究了驱动辊转速、芯辊进给速度 以及宽径比对辗扩力和辗扩力矩的影响规律，为辗环机的选择或设计提供参考依据；进行了深沟球轴承内圈冷辗扩实验，通过对数值模拟与实验过程中的成形效果、直径增长速度以及辗扩力矩的对比，验证了深沟球轴承内圈冷辗扩有限元模拟的可靠性。 本论文通过对深沟球轴承内圈冷辗扩过程研究得到的成果，对提高冷辗扩的产品质量及生产效率、完善异型截面环件冷辗扩理论具有重要的科学意义和应用价值。 结构设计中的主要内容 设计中需要针对轴承外圈成型有很好的了解。轴承是非常精密的元件，并且轴承是承载用，具有较好的力学性能，从而对模具材 料要求更高。 目前矩形截面环件冷辗扩的研究成果比较丰富，而异型截面环件的冷辗扩研究尚处于起步阶段。因此对异型截面环件冷辗扩的深入研究有着重要的理论意义和现实价值。 本文以深沟球轴承内圈为研究对象，分别利用理论分买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 析、数值模拟、辗扩实验等研究方法对其冷辗扩成形关键性技术进行了深入的研究。通过对冷辗扩过程中环件的咬入条件、锻透条件等分析，得出了工艺参数的计算公式；利用刚塑性有限元理论，以有限元分析软件平台，建立深沟球轴承内圈冷辗扩有限元模型；通过对深沟球轴承内圈冷辗扩过程有限元模拟，分析冷辗扩过 程中内圈的应变场、应力场以及金属流动规律，研究内圈冷辗扩变形机理，找出了缺陷产生的原因；研究了驱动辊转速、芯辊进给速度以及宽径比对宽展和直径增长速度的影响规律，从而选择合理的工艺参数，保证冷辗扩成形质量及稳定性，为工艺参数的优化提供理论基础；研究了驱动辊转速、芯辊进给速度以及宽径比对辗扩力和辗扩力矩的影响规律，为辗环机的选择或设计提供参考依据；进行了深沟球轴承内圈冷辗扩实验，通过对数值模拟与实验过程中的成形效果、直径增长速度以及辗扩力矩的对比，验证了深沟球轴承内圈冷辗扩有限元模拟的可靠性。 成形机 理介绍 在常温下用轧制加工环形零件是轧制加工的又一种类型。近几年来，我国轴承行业开始采用冷轧加工轴承套圈。它与冷轧丝杠或齿轮等零件的不同点在于轴承套圈毛坯在成形辊和芯辊之间经冷轧后截面缩小而工件直径扩大。为了区别于一般的螺栓和齿轮这类零件的冷轧加工，我们把轴承套圈这类环形零件的冷轧加工称为冷辗扩加工，把用来进行冷辗扩加工的设备称为冷辗扩机。轴承套圈的冷辗扩工艺是上世纪 80 年代发展起来的新技术。最先采用这项技术的有德国、美国、日本和前苏联，在 80 年代末和买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 90 年代初开始受到我国轴承行业的重视，先后派员出国考察 和洽谈引进冷辗扩设备。 就在国内轴承行业将进行一场轰轰烈烈的工艺革命的同时，天马领导人高瞻远瞩，先后引进世界上最先进的由德国巴德 杜本公司生产的冷辗机及技术 ，率先将轴承环 (套圈 )精密冷辗扩成型工艺及设备用于中大型号套圈大批量生产中，经过公司不断地消化吸收，生产试制，现已成功地生产了几十个品种，月产量 50 多万套的大中型轴承套圈，技术、质量明显地上了个新台阶。 冷辗扩的工作理是由一个主驱动的模具（滚轮）来成形外表面形状以及一个从动的旋转模具（芯棒）来成形内表面形状，他们由支撑轮将其挤压 成形，因此这种利用金属材料的塑性变形来获得所需的零件形状和尺寸，没有材料的切除，也没有强烈的震动和噪声，因而具有切屑加工所不可比拟的优点。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 第 4 章 成形机理研究 有限元简介 由于有限元法解题的规模越来越大，为了缩短解题周期，必须借助计算机实现 30。从 20 世纪 70 年代开始，基于有限元法的结构线性分析已经成熟并被工程界广泛采用，一批大型通用商业软件 (如 )公开发行并应用。近 30 年来，大型通用软件的功能由线性扩展到非线 性，由结构扩展到非结构 (流体、热 ) ，由分析计算扩展到优化设计。现在大型通用软件已为工程技术界广泛应用，并成为 统不可缺少的组成部分。对于复杂的流固耦合问题，各个软件供应商也在开发新的求解方法。 件作为流行的大型商业有限元分析软件，界面友好，能够进行包括结构力学、热力学、声学、电磁学等多学科的研究，应用广泛。可以用于结构静强度分析 31 (用于分析结构由静载荷引起的变形、应力和应变 )，包括线性和非线性的分析。也可用于结构动力学分析 32 33 (用于分析随时间变化的载荷对 结构的影响 )，包括瞬态分析、模态分析 34、谐响应分析以及随机振动响应分析 35 38 (题提供了较完善的解决方案。在多物理场模块使用流体耦合单元可以利用直接耦合方法求解流固耦合的动态响应问题 。 买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 模型导入 打开 件，界面如图所示 点击 能选项，将其拖入 面，如上图所示 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 在 点击 能选项，将其拖入到 向框上面，如图所示，自动生成分析选项界面。 材料设定 导入模型以后，需要对模型赋予材质。本结构中，零部件材质设定为结构钢 杨氏模量为 松比为 下图所示，分别对每个零部件进行材料设定 格划分 在划分网格前，用户首先需要对模型中将要用到的单元属性进行定义。单元属性主要包括：单元类型、实常数、材料常数。典型的实常数包括：厚度、横截面面积、高度、梁的惯性矩等。材料属性包括：弹性模量、泊松比、密度、热膨胀系数等。 用户提供了两种网格划分类型：自由和映 射 所谓“自由”，体现在没有特定的准则，对单元形状无限制，生成的单元不规则，基本适用于所有的模型。自由网格生成的内部节点位置比较随意，用户无法控制。操作方式是打开 具条上的 项。所用单元形状依赖于是对面还是对体进行网格划分。对于面，自由买文 档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 网格可以只由四边形单元组成，也可以只由三角形单元组成，或两者混合。对于体，自由网格一般限制为四面体单元。 映射网格划分要求面或体形状满足一定规则，且映射面网格只包括三角形单元或四边形单元，映射体网格只包括六面体单元，它生成的单元形状比较规则，适用 于形状规则的面和体。对于映射网格划分，生成的单元尺寸依赖于当前 设置。能用于映射网格划分。当使用硬点时，不支持映射网格划分。此面必须由 3 或 4 条线围成，在对边上必须有相等的单元划分数。如果此面由 3 条线围成，则三条边上的单元划分数必须相等且必须是偶数。对边网格数之差相等，或者一对对边网格数相等，另一对网格数之差为偶数，也可以进行映射网格划分。 如果一个面由多于 4条的线围成，则它不能直接采用映射网格进行划分，然而，为了将总的线数减 少到 4，其中的某些线可以被加起来（ 连接起来（ 种进行网格划分时的操作）。 代替进行连接操作（ 可以用拾取一个面的 3 个或 4个角点来进行面映射网格划分，这种简化的映射网格划分方法将两个关键点之间的多条线内部连接起来。 为了得到映射网格，必须在面的对边上指定相等的线的划分数（或者定义线的划分数对应于某种传递方式）。不需要在所有的线上指定划分数，只要是采用映射网格划分，程序会将线的划分数由一条边传递到对边，传递所有相邻的要划分网格的面） 体映射网 格：为了给一个