基于数值模拟的线材轧制成形过程研究

通过对线材热连轧过程传热关系进行分析,利用热力耦合弹塑性有限元方法建立了线材与轧辊的三维数值计算模型,结合热轧生产线的实际情况,对高速线材轧制生产线预精轧区六道次轧制过程中的温度场、轧制力与轧制力矩进行了模拟计算。分析了变形区内温度场的分布和变化规律,探讨了轧制过程中所涉及的几何、材料和边界条件等多重强非线性问题,计算结果为生产工艺制度的改进、工艺参数的优化以及微观组织变化规律的研究提供了理论依据,对现场生产也有重要的参考价值。     

Bi系高温超导单芯线材拉拔工艺的数值模拟

对高温超导单芯线材的拉拔工艺开展了研究，建立了单芯高温超导线材拉拔工艺的轴对称数值模型，计算分析了拉拔半模角、截面缩减率以及摩擦因数等工艺参数对拉拔工艺的影响。针对拉拔过程中径向体积应变、拉拔力、摩擦损耗能以及残余应力等多指标的优化问题，采用了线性加权和法获得了Bi系高温超导单芯线材拉拔过程中的最优拉拔半模角。     

铂铑合金线材生产中润滑剂的使用及管理

铂铑合金线材生产主要是通过润滑拉伸方法进行的.润滑拉伸过程是一个由线材,拉伸模,润滑剂三者构成的摩擦学系统.其中,润滑剂起着降温,减摩的作用,对于提高生产效率,改善线材表面质量,延长模具使用寿命具有重要的意义.润滑效果的好坏涉及到加工过程中的许多环节.1.线材加工过程中的润滑     

基于大变形弹塑性有限元法的线材轧制仿真分析

借助有限元软件MSC．Mare，采用大变形热力耦合弹塑性有限元理论，准确地模拟了高速线材粗轧区四机架热连轧过程。计算并分析了轧制过程中轧制力、轧制力矩、应力场、应变场以及温度场的变化规律。     

风电机组螺栓联接拉伸预紧分析

指出了风力发电机组螺栓联接拉伸预紧过程中存在“超拉”现象,对该过程进行了有限元分析,得到了剩余夹紧力与施加拉力之间的关系.将关系式应用到某机组的螺栓联接计算,给出了合适的预拉伸力值.分析方法对于合理布置工艺、保证螺栓联接的有效性有重要指导意义.     

丝杠系预拉伸力的综合分析计算和探讨

丝杠传动系统是数控机床的关键部分之一,针对单推-单推和双推-单推支承型式丝杠传动系统的预拉伸力计算和确定问题,通过分析认证,指出现行的结论存在以下不足和缺陷：在只考虑轴向负载因素时确定的预拉伸力在一般情况下过大;以及没有给出综合考虑最大轴向负载和热伸长变形两种主要因素时的预拉伸力计算和确定方法,或只按照热变形补偿方式而计算和确定预拉伸力,所得出的计算结果和结论具有局限性、不合理性和不完整性。为克服这些不足和缺陷,综合考虑上述两种主要影响因素,对双端固定丝杠系的受力和变形进行了分析,引入一个新的技术参量--临界预拉伸力,推导出丝杠系的综合临界预拉伸力方程及其解法;并考虑轴承最小载荷要求,同时根据实际应用状况进行系数修正,给出了最终预拉伸力的表达式,讨论了修正系数的选择原则和方法,使预拉伸力的计算和确定方法明确、合理、符合实际。对计算方法进行试验验证,显示了其合理性。     

线材热轧过程的三维热力耦合有限元模拟

运用有限元软件MSC.MARC及其接触分析技术,准确模拟了高速线材中轧区五道次热连轧过程.采用真实尺寸,计算并分析了轧制过程中的金属流动、轧制力、轧制力矩、应力、应变以及温度场等的变化规律,模拟结果为工艺参数的优化提供了依据,也对实际生产有重要的参考价值.     

陶瓷拉丝模在稳态拉拔状态下应力应变分析

在研制完成陶瓷拉丝模的基础上,利用数学计算和有限元法分析在稳态拉拔过程中,拉拔力与拉丝模应力的关系及拉丝模应力分布。通过论述,可以得到在稳态拉拔过程中,被拉拔线材的屈服强度、拉丝模工作锥半角、拉丝模与线材之间的摩擦系数对拉丝模应力应变的影响及拉丝模在拉拔力作用下内孔面应力应变分布     

拉伸矫直数学模型及试验验证

拉伸位移是拉伸矫直工艺中极为重要的工艺参数,建立拉伸矫直过程拉伸位移与拉伸力的数学模型是科学确定矫直工艺参数的基础.根据拉伸矫直过程中拉力的变化规律,将拉伸矫直分为弹性加载第一阶段及其回复阶段、弹性加载第二阶段及其回复阶段、弹塑性加载阶段.以一维弯曲的圆形截面棒材为研究对象,假定矫直为线性强化材料,依据弹塑性力学理论,推导建立了拉伸矫直过程的拉伸位移——拉伸力数学模型.以AZ31镁合金棒材为例,采用该数学模型进行实例计算的结果与试验结果吻合较好.研究表明,原始挠度通过影响弹性第一阶段的斜率,从而影响卸载后的弹性回复量.当其他条件不变时,随原始挠度增加,矫直所需的拉伸位移和拉伸力均增加.     

万吨航空铝合金张力拉伸机结构强度分析与试验

万吨级航空铝合金张力拉伸机是我国新研制的具有世界先进水平的铝合金板材精整设备。针对该拉伸机的结构形式及特点,对拉伸过程中力的传递进行计算,建立拉伸机关键零部件—固定机头和活动机头有限元分析模型,对拉伸过程中关键零件进行有限元分析。结果表明,拉伸机关键零部件—固定机头和活动机头的强度和刚度满足要求,最大应力小于100MPa;压套始终处于压缩状态,机架稳定性好,证明采用组合式结构的拉伸机设计合理。通过现场测试验证了有限元分析结果,证明有限元分析模型的正确性。     

200L闭口钢桶底和盖的冲压工艺及冲模设计

以200L闭口钢桶底和盖为对象,讨论了其冲压工艺性及冲压工艺计算,在工艺计算中,运用了CAXA线切割V2版CAD应用软件的"查询"功能,从而有效地进行冲裁力、拉伸力、冲裁压力中心和拉伸压力中心等的计算,最后,还对该零件的落料、拉伸成形、翻边复合模进行了结构分析,并讨论了CAXA线切割V2在模具零部件加工中的运用。     

铜材拉伸生产线在线退火装置

退火工序是铜材拉伸生产过程中重要的辅助工序,合理选用退火装置和退火工艺对拉伸线材质量起关键作用.文中介绍了铜材拉伸生产线在线加热退火的工艺、装置及退火原理,给出了退火工艺参数的确定方法.在线加热退火工艺具有高效率、高质量、低消耗的特点.     

基于线材轧制成型的三维热力耦合弹塑性有限元研究

运用有限元软件MSC.MARC及其接触分析技术,准确地模拟出了高速线材中轧区五机架热连轧过程。轧件与轧辊均采用真实尺寸,计算并分析了轧制过程中的金属流动、轧制力、轧制力矩、应力与应变的变化规律,特别是分析了轧件在各道次轧后温度场的分布值,模拟结果准确可靠。基于此可为工艺参数的优化提供依据,也对实际生产有重要的指导意义。     

海藻酸钠/明胶溶液3D低温沉积成形线材的尺寸精度

以海藻酸钠/明胶溶液为打印材料,采用3D低温沉积成形(LDM)技术在6℃成形环境下打印成线材,对比研究了挤出压力、溶液黏度和喷头速度对试验得到的和理论计算得到的挤出胀大率和挤出拉伸率的影响,确定了最佳打印参数,并探讨了在最佳打印参数下打印件的尺寸精度。结果表明:线材的挤出胀大率随溶液黏度的增加而减小,随挤出压力的增加而增大,挤出拉伸率随喷头速度的增加而增大;最佳打印参数为溶液黏度1.26Pa·s、挤出压力80kPa、喷头速度8mm·s-1,此时线材的成形效果较好,试验值和理论计算值的相对误差最小;在最佳打印参数下,基于挤出胀大率和挤出拉伸率的理论计算结果对打印件尺寸进行调整,调整后打印出的矩形件和空心圆环实际尺寸与设计尺寸的相对误差小于5%,打印精度较高。     

基于精细螺栓模型的爆破阀热固耦合密封性能分析

爆破阀是新一代核电机组的关键防护装置,正常运行时,要求阀门本体零泄漏,其密封性主要取决于热和工作载荷作用下的螺栓接头的力学性能。针对以往螺栓连接件分析中没有考虑螺纹细节的情况,建立了可以准确描述螺纹细节的精细化有限元模型;考虑了垫片非线性行为,垫片采用ABAQUS软件中的GASKET单元;对爆破阀温度场和应力场、螺栓拉伸力进行分析。发现了螺栓拉伸力最低的时刻,并评价此时垫片的密封性能。对不同螺栓预紧力下以及不同载荷下螺栓拉伸力变化情况进行了研究;对螺纹接触面状态变化与螺栓拉伸力关系、各螺距螺纹所占螺栓拉伸力比例、螺母转角与螺栓拉伸力关系进行分析;对过盈模型、Bolt Load模型、考虑螺纹装配的精细模型三种不同施加预紧力的模型分别进行模拟比较,得出精细模型能更真实地模拟螺栓拉伸力的变化过程。     

200L闭口钢桶底和盖的冲压工艺及冲模设计

以200L闭口钢桶底和益为对象，讨论了其冲压工艺性及冲压工艺计算，在工艺计算中，运用了CAXA线切割V2版CAD应用软件的“查询”功能，从而有效地进行冲裁力、拉伸力、冲裁压力中心和拉伸压力中心等的计算，最后，还对该零件的落料、拉伸成形、翻边复合模进行了结构分析，并讨论了CAXA线切割V2在模具零部件加工中的运用。     

铜单线多模滑动式连续拉伸断线原因的分析及对策

本文主要分析了电线电缆制造业中铜单线在多模滑动连续拉伸过程中各种断线的原因，着重阐述了由于配模不当而引起断线的原因，并探讨配模应符合的条件，从而有效减少断线率．提高线材质量和生产效率。     

单晶铜键合丝制备过程中的断线研究

利用扫描电镜、X射线能谱仪对单晶铜线材拉制超微细键合丝的断口形貌、成分进行研究,分析单晶铜线材拉制过程中的断线类型及其影响因素.结果表明:单晶铜键合丝拉制过程中的断线主要由于单晶铜线材中高质量分数的O、S等气体元素形成氧化物偏聚,高质量分数的有害杂质元素(Al、Ca、Si等)及其形成的金属间化合物,内部缺陷(微小气孔、微小气孔及其杂质、组织不均匀等)引起的孔洞或局部应力集中造成;单晶铜线材的表面缺陷(起皮、毛刺、擦伤等)及其微小的氧化物夹杂对拉制过程中的突发性断线有决定性影响;同时由于单晶铜加工硬化现象明显,拉制过程中拉伸张力控制不当及其骤然变化引起线材的局部应力变化造成拉制过程中的断线.     

冷拉伸滚压塑性成形轧制力计算

应用ls-dyna对冷拉伸滚压成形过程进行数值模拟,得到冷拉伸滚压成形的变形力可分为径向进给力、切向滚压力和轴向拉伸力。研究表明,合理控制、匹配三者的大小有利于拉伸滚压成形,获得最佳的成形效果。分析、研究冷拉伸滚压成形的变形力能更好地掌握工件的变形情况,为合理设计工艺参数提供参考,为装备的动力选型提供依据。     

螺栓绝对拉伸量与残余拉伸量的函数关系式研究

液压装置轴向拉伸螺栓,螺栓在恢复自由变形时将冲击螺栓连接件,此时很难定量计算最终的螺栓预紧力,目前工程上一般采用实验数据给出液压拉伸油压与最终螺栓预紧力的关系图。鉴于此,在材料力学中杆件的伸长量变形公式基础上,理论计算出绝对螺栓预紧力,同时结合蒸汽发生器螺栓测量的大量螺栓拉伸数据,利用离散数据的最小二乘法拟合工具,得到绝对螺栓预紧力与残余螺栓预紧力的函数关系式,为后续液压拉伸工具的设计提供一定的指导。