王晓强 崔凤奎 燕根鹏 李玉玺

1.河南科技大学，洛阳，471003 2.西安理工大学，西安，710048

0 引言

高速冷滚打成形是金属局部不均匀冷塑性成形，塑性成形过程复杂，成形过程中金属塑性成形问题实质上是金属在多场耦合强作用下的微观组织变化和金属流动问题。影响高速大变形条件下成形过程的外在因素有：变形温度、高变形速度、大变形程度，而影响高速大变形的自身因素是材料在变形过程中微观组织的演变情况。金属的变形和塑性变化的最直接原因是位错运动，金属的宏观变形取决于金属微观组织位错运动受到金属内部能量阻力的状况。金属的塑性成形是加工硬化和回复交织的过程，加工硬化是位错产生以及位错间相互作用的过程，回复是位错在变形过程中抵御外力重新排列、生成、抵消的过程，这两个过程中位错密度变化贯穿其中。因此，研究40Cr在高速冷滚打成形过程中的位错密度变化规律具有重要的意义。

Krapfenbauer［1］首先提出了冷滚打加工工艺，并应用到冷滚打花键和齿轮加工中。Kurz［2］对冷滚打成形过程进行了仿真建模分析，并通过仿真与实验中的击打力、工件坯料的应力值和应变值相对比，验证了仿真模拟的可靠性。Zella等［3］利用有限元方法对渐开线花键在轴对称加载和非轴对称加载情况下的接触情况进行了分析，形象描述了在扭矩不断增大时应力、应变的变化情况和应力集中分布情况，为花键冷滚打过程中应力、应变的求解提供了一种新的方法。……