1、環(huán)件軋制是一種優(yōu)質高效的先進生產制造技術，具有生產成本和設備要求低、產品質量好、生產效率高、節(jié)能節(jié)材等優(yōu)點，常用于生產軸承環(huán)、齒輪環(huán)等無縫環(huán)形零件，在許多工業(yè)領域獲得廣泛應用。芯輥因作為環(huán)件成形模具零件，受大的交變載荷、摩擦、擠壓等共同作用，極易疲勞破壞，是中小型軸承環(huán)及其他金屬環(huán)件輾擴生產工藝中最頻繁、最常見的失效零件，約占全部失效的50％-90％。冷軋芯輥壽命的長短也直接關系著生產效率和成本。 本文針對冷輾擴芯輥的疲勞破壞現(xiàn)

2、象，分別研究了芯輥疲勞破壞基于S．N曲線和Miner線性累積準則的S-N曲線方法以及基于Paris裂紋擴展法則的線彈性斷裂力學方法。這兩種方法能夠有效地解決芯輥疲勞總壽命及其裂紋擴展的計算模擬問題。 結合環(huán)件軋制工藝，對軋制過程中芯輥進行力學分析，建立了芯輥有限元模型，運用MSC.Nastran/Patran對其進行靜力學分析，得到芯輥表面的應力狀態(tài)和危險點。通過對圓角過渡處結構進行適當優(yōu)化，改善了表面應力分布狀態(tài)。 在

3、有限元分析結果的基礎上，利用MSC.Fatigue對芯輥進行全壽命模擬，建立了W6Mo5Cr4V2鋼的通用S-N曲線，比較了優(yōu)化前后芯輥的壽命結果以及最小壽命位置，分析了載荷比例因子、機加工方式、表面處理方法以及材料的力學性能對芯輥疲勞壽命的影響關系。指出了模擬結果和真實狀況之間的誤差及其來源。 基于線彈性斷裂力學的基本理論，探討了芯輥疲勞裂紋擴展階段壽命的估算方法，運用MSC.Fatigue疲勞分析軟件對芯輥進行裂紋擴展分析。