工艺参数对多楔同步轧制铁道车轴应力的影响

轧件内部横向应力和剪应力是影响楔横轧多楔同步轧制的铁道车轴质量的关键因素之一.基于多楔轧制旋转条件理论,采用Ansys/Ls-Dyna有限元软件,对多楔同步楔横轧轧制铁道车轴成形过程中,工艺参数对横向应力和剪应力的影响规律进行了系统的研究,并对计算模型进行了试验验证,获得了工艺参数对楔横轧多楔同步轧制的铁道车轴应力的影...     

楔横轧多楔轧制高铁空心车轴壁厚均匀性

在空心轴楔横轧多楔轧制中,控制壁厚均匀性是衡量车轴成形质量的重要标准.本文先分析空心轴楔横轧多楔轧制的稳定轧制条件,得到了确定空心车轴楔横轧压扁失稳的准则.在此基础上,基于DEFORM-3D软件,建立楔横轧多楔同步轧制高铁空心车轴的三维刚塑性有限元模型,分析展宽角、成形角等工艺参数对壁厚均匀性的影响,获得了工艺参数影响轧制空心车轴壁厚变化的规律.结果表明:成形角越大,壁厚均匀性越好;展宽角越大,壁厚均匀性越好,但在展宽角大于10°时,壁厚均匀性反而下降.基于多楔轧制实验,轧制1∶5缩比的空心车轴,测量了轧制力矩和轧制空心轴的壁厚,与仿真结果作比较,相对误差均在10%以内,验证了所建有限元模型的正确性.      

楔横轧多楔轧制展宽段应力与应变有限元分析

楔横轧多楔轧制是主楔和侧楔同时对轧件进行径向压下、横向扩展并轴向延伸的塑性成形。多楔轧制与单楔轧制相比 ,其成形过程中应力场、应变场变化规律更加复杂。针对楔横轧多楔轧制特点 ,在LS/DYNA有限元软件基础上进行二次开发 ,成功地仿真了楔横轧多楔轧制过程 ,并对其展宽段的应力、应变场变化规律进行详细分析 ,得到了在料既不堵又不拉情况下多楔轧制应力比单楔轧制应力变化时间长、变化幅度大的结论     

楔横轧成形25CrMo4厚壁空心轴件的不圆度分析

机械结构轻量化的主要途径是在结构上采用空心轴.近年来, 采用楔横轧带芯棒轧制空心轴类件的工艺得到了较广泛的关注.厚壁空心轴类件在楔横轧轧制过程中易发生“失圆”现象.本文通过热压缩实验研究了25CrMo4合金钢在楔横轧变形条件下热变形行为, 获得其真应力-应变曲线.在此基础上, 基于Deform-3D有限元软件, 建立25CrMo4厚壁空心轴楔横轧有限元仿真模型, 分析厚壁空心轴楔横轧成形机理, 研究得出断面收缩率、成形角、展宽角对轧件不圆度的影响规律: 断面收缩率增大, 不圆度减小; 成形角增大不圆度减小, 轧制温度越高减小趋势越明显; 展宽角增大不圆度增大, 提高轧制温度抑制增大趋势.选取部分工艺参数进行楔横轧验证实验, 对比了有限元仿真结果和实验结果, 表明有限元仿真模型预测精度较高.      

三辊楔横轧的曼内斯曼效应

用有限元软件模拟了二辊与三辊楔横轧的轧制过程。根据二辊与三辊楔横轧的曼内斯曼效应不同的分布规律,通过对轧件内部不同单元的应力应变曲线的比较,发现第一主应力和负静水压力是曼内斯曼效应的主要影响因素。然后利用上述结论比较了三辊楔横轧与二辊楔横轧轧件的心部质量。最后分析了工艺参数对三辊楔横轧曼内斯曼效应的影响。     

楔横轧轧制微观组织演变规律的研究现状与发展

火车车轴、汽车半轴等长轴类零件需求量与日俱增,采用多楔楔横轧精密成形技术生产长轴类零件将是今后其成形的主要趋势。其产品不但应保证基本形状,且要有良好的综合力学性能。因此,研究楔横轧多楔轧制微观组织演变规律,控制产品的最终组织结构,具有重要的理论意义和工程价值。     

铁道车辆用车轴成形方法现状与研究

铁道车辆用车轴是火车传动部分的重要部件,探寻车轴高效、精密成形方法具有重要的应用价值。对目前国内外火车车轴成形技术的现状进行较详细论述,分析各种火车轴成形方法的优劣,指出多楔楔横轧精密成形技术生产火车轴将是今后火车轴成形的主流。     

工艺参数对楔横轧特大型轧件内部应力影响分析

楔横轧成形特大型轧件为复杂的三维变形，其内部应力变化规律复杂，至今缺乏深入研究与本质理解，严重影响楔横轧的应用与发展。采用有限元先进数值方法模拟楔横轧特大型轧件成形过程，详细分析成形过程中轧件内部中心点的应力变化规律，阐明成形角、展宽角和断面收缩率三个主要工艺参数对特大型轧件内部应力的影响关系，为合理选取楔横轧特大型轧件模具工艺参数、开发设计特大型楔横轧机提供重要的理论依据。     

成形角对楔横轧21-4N合金钢气门心部质量的影响

基于气门二次楔轧制原理,采用DEFORM-3D有限元软件研究了成形角改变时轧件心部应力和应变的变化规律,分析了成形角对楔横轧21-4N合金钢气门心部质量的影响.结果表明:随着成形角的增大,轧件心部的应力状态和应变状态更为合理,有利于防止心部疏松.相应的轧制实验结果验证了这个结果.      

程序化计算端面移动量在多楔模具参数化设计上的应用

精确地计算出楔横轧轧制过程中轧件端面移动量 ,对于楔横轧多楔模具设计合理确定楔与楔之间的相对位置起着至关重要的作用。在综合楔横轧轧制过程不同阶段端面移动量计算规律的基础上 ,开发并编制出楔横轧端面移动量计算机源程序 ,并应用于楔横轧多楔模具参数化设计。通过实际轧制实验证明 ,该程序计算结果正确、计算效率高 ,为楔横轧多楔模具参数化设计提供了良好的前处理通用程序     

楔横轧技术用于铝合金加工的研究

对楔横轧技术进行了简单介绍，重点介绍了铝合金在楔横轧加工的材料流动和应力应变场分布，内部损伤量随模具工艺参数变化的规律；提出了铝合金在楔横轧加工方面发展的新方向。     

Evolution of Surface Transversal Crack in Intermediate Slabs during Hot Rolling Deformation

In the continuous casting of steels,surface transversal cracks are often found.These defects may severely influence the final quality of the products.The evolution of transversal V-shaped cracks with different depth on the surface of a continuously cast steel slab during hot rolling was studied.The artificial V-shaped cracks were made on the surface.The rolling process parameters from an industrial rolling mill have been used as a reference.The specimens of rolled workpiece in intermediate slabs were obtained after different rolling passes.The morphology of surface crack and microstructure evolution in the rolling process were investigated by optical microscopy.The results show that the depth of surface transversal crack gradually decreased with the increase of rolling passes.The grain size of ferrite and pearlite on the sample surface also gradually reduced.The microstructures around cracks with the different depth are almost identical,without direct correlation with the initial crack depth.     

螺纹钢成品轧槽横肋的铣切与控制

螺纹钢产品横肋末端间距是国标规定的一个外型尺寸质量检验项目。在实际生产过程中,辊缝设置、轧机弹跳、轧辊、轧槽加工质量是影响横肋末端间距的主要因素。本文对螺纹钢成品轧槽横肋的铣切工艺及加工过程进行分析,通过不断调整、优化、完善轧辊、轧槽加工工艺,确保横肋末端尽可能靠近槽口,消除加工质量对成品横肋末端间距产生的不良影响。     

楔横轧模具脱空对轧制力影响规律研究

减小设备在现有工艺下的受力,是提高轧机轴承等关键零部件寿命和产品质量的有效方法之一。为此,采用有限元法对楔横轧模具在不脱空和脱空情况下进行了轧制过程数值模拟,详细分析了模具脱空对轧制力影响的规律,得到了在一定断面收缩率范围内模具脱空有利于减小轧制力的研究结果,并与测试结果进行比较。研究结果为合理设计楔横轧模具、改善轧机受力状况提供了重要的理论依据。     

楔横轧模具脱空对轧制力影响规律研究

减小设备在现有工艺下的受力,是提高轧机轴承等关键零部件寿命和产品质量的有效方法之一。为此,采用有限元法对楔横轧模具在不脱空和脱空情况下进行了轧制过程数值模拟,详细分析了模具脱空对轧制力影响的规律,得到了在一定断面收缩率范围内模具脱空有利于减小轧制力的研究结果,并与测试结果进行比较。研究结果为合理设计楔横轧模具、改善轧机受力状况提供了重要的理论依据。     

Rolling of metal balls

The rolling of balls (diameter 93 and 125 mm) of precise mass in helical grooves is simulated by means of QForm-3D and DEFORM-3D software. A model of a virtual rolling mill is created. Analysis of the stress state at characteristic points along the rolling axis focuses on the effective stress, the components of the stress tensor, and the mean normal stress. The mass of balls rolled on new and worn rollers is measured. The quality of internal metal layers is verified, and the hardness of rolled balls over the vertical and horizontal symmetry axes is measured. Modeling of ball rolling shows that the hot blank (a rod of hot-rolled steel) is satisfactorily captured by the rollers. Rolling is stable, without slipping. The blank completely fills the grooves; no gaps are observed between the metal and the walls. The crosslinks between the balls are completely eliminated within the rollers. The crosslinks are cut by the rim of the rollers and pressed into the body of the ball. The individual balls continue to roll along the finishing section of the groove; the stubs of the crosslinks are smoothed; and a completely shaped ball with a smooth surface emerges from the rollers. In modeling the stress–strain state, all the components of the stress tensor are negative. In other words, all the components of the stress tensor are compressive in rolling of the balls. Statistical analysis of the data from weighing of the rolled balls (diameter 93 and 125 mm) shows that the mass deviates from the required value by no more than 1%. Measurement of the hardness over the diametric cross section of the balls shows that there is no decline in hardness in the internal layers. That indicates high quality of the ball core.     

Cross-Wedge Rolling of Shafts With an Eccentric Step

 A new concept for forming eccentric shafts on the basis of the cross wedge rolling (CWR) process was presented. This concept was based on the application of special guides, which, by acting on a billet, lead to its controlled movement in the vertical direction. This movement made possible eccentric cutting of tools into the billet. FEM calculations and experimental rolling tests clearly confirmed the effectiveness of the proposed forming method.     

U3-500H型轧钢机轧制力计算与仿真研究

 通过对U3-500H型轧钢机轧制过程进行分析,根据H型钢生产工艺参数,采用西姆斯公式和多元回归的方法,建立了其H型钢轧钢机轧制力数学模型,并编写matlab程序计算数学模型的回归系数,通过求解实例分别计算了3种规格的H型钢立辊和水平辊回归模型的系数。针对水平辊轧制力模型在实际应用中的局限性,采用ADAMS对水平辊轧制力进行虚拟仿真计算分析。结果表明：H型轧钢机不仅在竖直方向受到巨大的峰值载荷作用,同时在水平方向也受到极大的载荷作用,在重载条件下轧辊微小的裂纹极易迅速扩展,这点应特别注意;虚拟仿真的轧制力与实测值误差为3%~6%。     

钢轨万能轧制过程的三维弹塑性有限元模拟研究

以冷轧铅为模型 ,用MARC有限元软件对钢轨的轧制过程进行三维弹塑性模拟 ,并分析轧制状态下钢轨内部应力的分布以及轧后残余应力分布 ,为提高钢轨质量 ,适应国内高速铁路的建设奠定了理论基础。