Abstract
To ensure the manufacturing accuracy of the bearing rings it is necessary to predict cold rolling process parameters (tool feed rate, forces in the contact area between tool and workpiece, cooling modes, etc.). Therefore, at the process design stage to determine their values, correct mathematical model of the rolling process, which is a related thermoelastoplastic contact problem is needed. The problem of modeling the process of cold rolling of bearing wheels taking into account friction in the contact and influence area of the temperature factor is considered in the paper. Numerical implementation of the 3-dimensional heat conduction problem and the problem of calculating the parameters of thermal stress-strain state of the bearing ring, made of steel SHKH-15 was carried out based on the finite element method using a computer complex DEFORM-3D. Defining relations were set by processing families of deformation diagrams and took into account plastic state of the material in an appropriate range of strain rates and temperatures. Calculations of three-dimensional related contact problem at the two different cooling modes - convective heat transfer with the free air and liquid conducted. The distributions of stress fields, rolling forces and temperature field were obtained. Comparison of the results has shown a significant change in the total force on the tool at different problem statements. Taking into account the temperature factor allows more adequately describe the physical processes in cold rolling of the bearing rings.
Highlights
В машиностроении, автомобилестроении и авиастроении широко применяются различного вида подшипники качения
Задачу процесса раскатки колец необходимо рассматривать как 3-х мерную нелинейную упруго-пластическую контактную задачу при больших пластических деформациях, эффективное решение которой стало возможным с появлением специализированных вычислительных комплексов, таких как DEFORM
ALE finite element formulation for ring rolling Analysis [Text] / Y.-K
Summary
У статті розглядається чисельне математичне моделювання процесу холодного розкочування кілець підшипників з урахуванням впливу температурного чинника. Чисельні результати отримано за допомогою методу скінченних елементів за допомогою обчислювального комплексу DEFORM. Які отримано для вихідних параметрів процесу без урахування і з урахуванням впливу температурного поля, режимів повітряного та рідинного охолодження. Ключові слова: розкочування кільця підшипника, пластичні деформації, температура, контактний тиск, зусилля розкочування. В статье рассматривается численное математическое моделирование процесса холодной раскатки колец подшипников с учетом влияния температурного фактора. Численные результаты получены при помощи метода конечных элементов с помощью вычислительного комплекса DEFORM. Полученных для выходных параметров процесса без учета и с учетом влияния температурного поля, режимов воздушного и жидкостного охлаждения. Ключевые слова: раскатка кольца подшипника, пластические деформации, температура, контактные давления, усилия раскатки
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
More From: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.