[發明專利]薄壁管材高速滾珠旋壓方法

在審

• 申請號: 201811372134.0
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN111195672A
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 趙春江;王仁華;張樹彬
• 申請（專利權）人: 寶應縣潤華靜電涂裝工程有限公司
• 主分類號: B21D22/14
• 分類號: B21D22/14
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 田方正

1.薄壁管材高速滾珠旋壓方法，其特征在于，按照以下方式進行：

1）對于滾珠三向旋壓力的計算，利用空間解析幾何手段，對滾珠球面方程和旋壓軌跡交線投影的曲線積分得到接觸面積的精確解，將圓弧沖壓頭壓入半無限體單位壓力的計算公式耦合到旋壓力的計算模型，形成更加接近真實值的三向旋壓力解析模型；

2）針對高速滾珠旋壓過程基本擬動力學模型的建立：首先，建立高速滾珠一般運動的坐標系，描述鋼球自轉軸線的三維投影關系，選取工件軸向平面內的力學和運動學參數作為研究對象；其次，忽略各個接觸彈性趨近量之間的耦合關系，選取參考點，引入沿平面坐標方向的兩個變量，建立包括三個彈性趨近量和滾珠球心在內的平面幾何方程（3）針對高速滾珠旋壓基本擬動力學模型的耦合項研究，分別應用解析計算方法計算滾珠與接觸體打滑與差動滑動摩擦生熱、陀螺轉動生熱計算、自旋生熱計算和潤滑拖動生熱；

將發熱計算輸入有限元商務軟件Ansys對其進行熱-流-固耦合分析，得到溫度場和各部分熱變形；

3）針對擬動力學可控機理研究，主要從外載荷和工藝參數的計算入手，根據擬動力學模型中，滾珠的受力平衡，設滾珠的各向滑動速度同時為零或不同時為零，可求解防止發生陀螺旋轉和自旋的外載荷臨界值；根據滾珠所受各接觸體的拖動力，計算拖動系數，和當拖動系數達到極限值時的外載荷得到防止滾珠打滑的臨界值；

4）針對軟件系統的開發和神經網絡模型的訓練，選擇擬N-R算法的Broyden算法作為本軟件的非線性方程組求解算法，其次，進行初值的選取和中間變量嵌套迭代算法計算與高維擬動力學方程的編程求解；

應用空間解的基底向量，進行降維處理。