风电轴承材料超声滚挤压表面粗糙度数值模拟及参数优化

作者：王晓强; 刘鑫^*; 姚国林; 尹丹青

来源：塑性工程学报, 2020, 27(09): 20-26.

• 超声滚挤压
• 表面粗糙度
• 数值模拟
• 响应曲面法
• 工艺优化

基于DEFORM有限元分析软件建立风电轴承材料42CrMo工件的超声滚挤压过程数值模拟模型,研究工件转速、进给速度、振幅及静压力对工件表面粗糙度的影响。采用响应曲面法中的BBD (Box-Benhnken)进行试验设计,对模拟结果进行了回归分析,并对工艺参数进行优化。结果表明,超声滚挤压工件表面粗糙度随工件转速与进给速度的增加而增大,随振幅与静压力的增加而减小,当振幅和静压力分别超过约13μm和350 N时,表面粗糙度随振幅与静压力的继续增加而增大;获得了最优工艺参数组合:工件转速306 r·min-1、进给速度18 mm·min-1、振幅13μm、静压力301 N,基于最优参数组合获得表面粗糙度预测值为0.451μm,试验值为0.419μm,预测值与试验值具有良好的一致性。优化后的表面粗糙度与优化前相比降低了50.12%。

• 单位
  机电工程学院; 河南科技大学