第10期 2016年10月
组合机床与自动化加工技术
ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechnique
文章编号：10012265(2016)10013703
D0I:10.13462/j. cnki. mmtamt.2016.10.036
No.10 Oct.2016
基于ANSYS Workbench的滚压工艺参数分析
贺俊，钱怡，李树方，陈江峰
（1.江南大学机械工程学院，江苏无锡214122；2.无锡亿利大机械有限公司，江苏无锡 214142）
摘要：为了研究滚压工艺参数对液压缸内孔表面加工精度的影响，文章根据实际生产建立了比较合理的液压缸滚压加工简化模型，基于ANSYSWorkbench对建立的简化模型进行了主要工艺参数的有限元模拟分析。通过分析比较，指出过盈量是影响滚压加工效果的最主要因素。同时讨论了在过盈量一定时，进给量和滚压速度对加工精度的影响。并对液压缸厚度问题进行了有限元模拟分析，分析表明，液压缸厚度对滚压精度也存在一定的影响，并且过厚的液压缸会造成材料的浪费。该研究为滚压加工的实际生产应用提供了有价值参考。
关键词：液压红；滚压加工；ANSYSWorkbench；有限元模拟
中图分类号：TH506；TG162
文献标识码：A
The Analysis of Rolling ProcessParametersBased on ANSYS Workbench
HE Jun', QIAN Yi', LI Shu-fang, CHEN Jiang-feng
(1. School of Mechanical Engineering,Jiangnan University, Wuxi Jiangsu 214122, China;2. Yilida Machinery Co.,Ltd,Wuxi Jiangsu 214142,China)
Abstract: In order to study the parameters on the accuracy of hydraulic cylinder bore surface, the reasonable simplified model of the hydraulic cylinder rolling processing was established by the actual production, based on ANSYS Workbench, the main process parameters of the simplified model were analyzed by finite element simulation. Through analysis and comparison, the interference played a major factor in the processing of the accuracy. On the other hand, the effects of feeding and rolling speed on accuracy in a certain amount of in-terference were discussed. Carried on the finite element simulation analysis of hydraulic cylinder thickness, too. The thickness of the hydraulic cylinder also has same effect on the accuracy of rolling were showed, too thick of the hydraulic cylinder will caused the waste of materials. The conclusion provides a valuable refer-ence in the application for the actual production.
Key words: hydraulic cylinders; rolling processing;ANSYS Workbench; finite element simulation
引言 0
进入21世纪，面对制造业的快速发展，对生产加工中零部件的质量要求也越来越高，传统的加工方法不再符合现代化的加工要求。液压缸内孔表面的加工精度要求非常高，在镗床上经过镗孔一滚压加工后，能够得到比较低的表面粗糙度，符合现代化生产要求近年来，国内外学者在滚压加工方面做出大量的研究工作，也取得了丰富的研究成果，但大部分都仅仅局限于实验分析,理论分析相对较少[2-3]。虽然也做了一些有限元分析，但是建立的有限元模型都是从缸体的角度出发，而忽略了滚子自身运动的所带来的影响[46]，并且在参数中没有涉及到厚度的影响。
本文在充分考虑了滚柱滚子自转并且围绕液压缸内孔表面公转的实际情况下，建立了更加精确的滚压
模型，再基于ANSYSWorkbench有限元软件，对液压缸内孔表面的滚压加工进行有限元仿真计算，分析了加工工艺参数对滚压加工后液压缸内孔表面变形与应力的影响，为实际生产加工提供了重要依据。
简化模型 1
液压缸内孔表面的滚压加工，滚压加工元件一般为4~10个滚珠或滚柱，本文以6个滚柱型滚压器作研究。
滚压加工中，滚压刀头的结构十分复杂，通过分析研究，忽略滚压头中并不干扰模拟结果精度的一部分零件（如滚压头的内部结构），这样就能将滚压头进行简化。不仅使建模变得简单，在进行有限元分析时，也可以大大减少工作量和时间成本。在滚压加工时，只有滚压元件滚柱与液压缸内孔表面相接触，所以在做
收稿日期：2015-12-09；修回日期：2016-01-13
作者简介：贺俊（1990一），男，安徽安庆人，江南大学硕士研究生，研究方向是现代机械设计及制造，（E-mail)hjl196654105@163.com；通讯作者：
钱恰(1962一），女，江苏无锡人，江南大学教授，研究方向为结构强度分析、结构和材料的疲劳分析及寿命评估，（E-mail)yi_qian@ 万数据edu.cn。