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无错距强力旋压连杆衬套过程数值模拟研究
摘要
本文针对无错距强力旋压连杆衬套过程进行数值模拟研究。基于有限元软件ANSYSWorkbench，建立了三维有限元模型，并通过实验验证模型的正确性。通过对模型进行不同参数的分析，得出了衬套旋压过程中的力学性能与变形情况。最终结果表明，无错距强力旋压连杆衬套过程中，z向力为最大，可以引起衬套z向不均匀变形。
关键词：有限元模拟；无错距强力旋压；连杆衬套；变形；力学性能
Abstract
Thispaperfocusesonthenumericalsimulationresearchoftheno-faultpitchstrong-rotatingconnectingrodbushingprocess.BasedonthefiniteelementsoftwareANSYSWorkbench,athree-dimensionalfiniteelementmodelisestablished.Thecorrectnessofthemodelisverifiedthroughexperiments.Byanalyzingthemodelwithdifferentparameters,themechanicalpropertiesanddeformationofthebushingspinningprocessareobtained.Thefinalresultshowsthatintheprocessofno-faultpitchstrong-rotatingconnectingrodbushing,thez-directionforceisthelargest,whichcancausenon-uniformdeformationofthebushinginthez-direction.
Keywords:Finiteelementsimulation;no-faultpitchstrong-rotating;connectingrodbushing;deformation;mechanicalproperties
引言
连杆衬套是航空发动机常用零件之一，其质量和性能直接影响发动机的使用寿命和可靠性。在连杆衬套制造过程中，无错距强力旋压是一种常用的技术手段。通过旋压操作，可以使得衬套内径的直径和表面粗糙度等指标达到设计要求。在实际制造过程中，衬套的力学性能和变形情况是关键问题，需要进行精确的分析和研究。
现今，数值模拟技术已被广泛应用于连杆衬套的制造过程和性能研究。有限元法是一种常用的数值分析方法。通过建立连杆衬套的有限元模型，可以对其力学性能和变形情况进行预测和分析。
本研究旨在通过有限元模拟技术，对无错距强力旋压连杆衬套过程的力学性能和变形情况进行研究和分析。
理论分析
无错距强力旋压为通过自旋力和弯曲力使杆状工件产生径向压缩而获得内径精度和表面光洁度较高的一种操作方式。在实际应用中，对旋压的要求既考虑了精度又考虑了效率。为了达到工艺精度，应注意以下两点：
1.熟练掌握操作技术，保持旋压时的稳定性；
2.针对不同的工件，制定合适的工艺操作参数来达到最佳效果。
在连杆衬套的制造过程中，应注意以下几个方面：
1.材料选择：应根据工程要求，选择适宜的材料；
2.外径加工：应保证外径的精度和光洁度；
3.内径加工：应保证内径的精度和光洁度；
4.热处理：热处理工艺影响衬套的硬度和外观；
5.旋压加工：在旋压工艺中，应根据工程要求，制定合适的工艺操作参数来达到最佳效果。
实验方法
本研究通过有限元软件ANSYSWorkbench，建立了三维有限元模型。模型中衬套材料采用高强度锻造钢，衬套的尺寸为直径38mm、厚度5mm。在模型建立过程中，考虑了不同的约束和载荷条件，以更真实地模拟连杆衬套加工过程。
通过实验验证模型的正确性，设定合适的载荷并观察模型的力学性能和变形情况。对模型进行了一系列的参数分析，包括不同载荷、旋压头半径、旋压头有效长度等参数。
结果分析
在模型分析中，得出无错距强力旋压连杆衬套过程中，z向力为最大，可以引起衬套z向不均匀变形。通过调整旋压头半径和长度，改变旋压作用点位置，优化了模型的力学性能和变形情况。
结论
本研究利用有限元模拟技术，对无错距强力旋压连杆衬套过程进行了研究和分析。通过实验验证得出，z向力为最大，可以引起衬套z向不均匀变形。通过调整旋压头半径和长度，可以优化模型的力学性能和变形情况。本研究结果对于提高无错距强力旋压连杆衬套的制造精度和效率具有重要意义。