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.     

楔横轧非对称轴类件有限元模型分析

楔横轧单件轧制非对称轴类件存在轴向力和切向力不平衡问题。在楔横轧非对称轧制中,不平衡轴向力和切向力的测量是解决轧件轴向窜动和轧件扭曲等问题的关键。文章采用DEFORM-3D有限元软件,利用模具分割方法建立的模型得到了不平衡轴向力和切向力。该方法建立的有限元模型,为研究楔横轧各个变形区的成形特征奠定了基础,对进一步研究楔横轧理论具有积极意义。     

楔横轧非对称轴类件轴向窜动量影响研究

建立了非对称楔横轧有限元模型,采用二次正交旋转组合法设计模拟工况,回归出轴向窜动量公式,经检验轴向窜动量回归公式高度显著,实验验证了部分模拟工况,表明回归公式具有良好的预报性;依据回归方程,研究了成形角差、展宽角差、断面收缩率差等工艺参数对轴向窜动量的影响,获得了轴向窜动量的影响主次因素以及减小轴向窜动量的工艺参数选取原则。     

高颈法兰精密轧制成形微观组织演变研究

基于DEFORM有限元软件二次开发建立了40Cr钢本构关系,建立了高颈法兰封闭轧制成形的刚塑性有限元模型。进行了轧制过程中高颈法兰微观组织演变的研究,预测其成形过程中动态再结晶晶粒尺寸、体积分数和再结晶体积分数以及平均晶粒尺寸大小的变化情况,阐明了轧制工艺参数对微观组织细化的影响规律。结果表明:内外径部分在轧制中最先发生动态再结晶,最终轧制法兰的晶粒度可由119μm细化到11.368μm,这对产品性能的提高有重大影响。     

多楔楔横轧42CrMo4大型空心长轴类零件分析

大型厚壁空心长轴类零件是工业装备中的关键零部件,文章采用多楔楔横轧成形该类零件。首先,推导多楔楔横轧长轴空心件的侧楔偏转角公式,为多楔楔横轧模具的设计奠定了基础。然后,研究展宽角对单楔楔横轧厚壁空心件的影响规律,发现相对于轧制小直径空心轴,展宽角的选择范围可以扩大,内孔椭圆度也能得到控制。同时发现模具的顶面脱空也能控制内孔椭圆度。最后,建立双楔楔横轧轧制大型厚壁空心长轴类零件的有限元模型,模拟了成形过程,监测对称面的内孔椭圆度,有限元计算的内孔椭圆度为4.98%,轧制实验值为5.56%。表明：双楔楔横轧大型厚壁空心长轴类零件是可行的。     

楔横轧变断面收缩率等内径空心轴的椭圆度分析

应用刚塑性有限元DEFORM-3D软件对楔横轧变断面收缩率等内径空心轴的成形过程进行了数值模拟。根据模拟和正交设计试验法分析结果,得到各工艺参数对变断面收缩率等内径空心轴椭圆度的影响规律和各因素对椭圆度影响的主次顺序以及工艺参数的最优水平组合。研究结果能为模具设计和工艺参数的确定提供理论依据。     

固溶加热速率与Al−Mg−Si−Cu合金力学性能、显微组织及织构的关系

通过拉伸试验、扫描电镜、X射线衍射仪和EBSD技术研究固溶加热速率与Al-Mg-Si-Cu合金力学性能、显微组织及织构的关系。实验结果表明,固溶加热速率与力学性能、显微组织及织构的关系是非单调的。随着加热速率的增加,强度变化取决于拉伸方向;加工硬化指数n先减小,后增加;塑性应变比r值先增加,后减小,最后又增加。加热速率对合金最终显微组织和织构有一定影响。随着加热速率的增加,显微组织由拉长晶粒组织转变为等轴晶粒组织,平均晶粒尺寸呈先减小、然后增加、最后再减小的趋势。随着加热速率的增加,尽管织构组分如CubeND{001}<310>和P{011}<122>基本无变化,但织构密度和体积分数呈现先减小、后增加、最后减小的趋势。加热速率对显微组织和织构演变的影响较小。提高加热速率并不总是有利于形成细小的等轴晶粒组织、弱织构以及较大的平均r值,这些与合金的再结晶行为有关。     

纤维金属层板构件成形工艺研究进展

纤维金属层板是一种具有特殊结构和优良综合性能的新型材料,具有很好的应用前景。主要介绍了纤维金属层板构件的多种成形工艺,对比分析了现有成形工艺的优缺点,并综述了近年来纤维金属层板构件成形工艺的发展成果。最后,结合国内外的研究现状,对纤维金属层板构件成形工艺的发展趋势及发展中存在的问题提出了几点思考。     

质量缩放技术在楔横轧有限元模拟中的应用

基于ANSYS/LS-DYNA显式动力学有限元法,运用质量缩放技术对楔横轧轧制过程进行有限元模拟计算,并进行可行性分析.结果表明,运用质量缩放技术模拟楔横轧问题,不影响计算结果,而且可以大大节省计算时间,能达到效率和精度的统一,为大规模系统研究楔横轧理论提供高效的计算方法.