非对称轴类件楔横轧成形技术研究现状

目前市场对非对称轴类件的需求量较大,该类零件的生产仍以锻造方法为主,存在着材料利用率低、生产环境差和污染严重等缺点。楔横轧作为一种先进的轴类件成形技术,它克服了上述缺点,优点独具。但是在非对称轴类件生产领域,尤其是无法使用楔横轧对称轧制的场合,依然存在着很多的问题亟需解决。本文介绍了非对称楔横轧轧制的特点,重点介绍了该领域的主要研究成果,分析并指出了该工艺的未来发展趋势。     

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。     

三辊楔横轧空心件热变形时微观组织的研究

利用非线性有限元建立了金属成形过程中热、力、组织相互耦合的刚塑性有限元模型,采用该模型对三辊楔横轧空心件成形工艺进行仿真计算,得出不同阶段轧件的晶粒尺寸变化规律.在此基础上,应用正交实验法探讨了空心坯料轧制时壁厚、断面收缩率、轧制温度对晶粒尺寸的影响.结果表明:轧制温度对晶粒尺寸影响显著,其次依次为肇厚、断面收缩率.     

GH4169合金楔横轧微观组织演变及动态再结晶机制

采用金相显微镜和电子背散射衍射(EBSD)技术分析了楔横轧制备的GH4169合金轧件的微观组织演变和动态再结晶机制;利用数值分析方法获得了楔横轧过程中等效应变、应变速率和温度的相互关系和变化规律,并探讨对楔横轧GH4169合金动态再结晶的影响。结果表明,楔横轧的变形特点是导致GH4169合金组织均匀和动态再结晶机制不同的主要原因,较大的断面收缩率有利于组织均匀化;轧件表面以非连续动态再结晶机制为主,而心部以连续动态再结晶机制为主。     

楔横轧轴类件热变形时奥氏体微观组织演变的预测

运用Gleeble-3500热模拟实验机对轴类件用钢40Cr高温热变形的组织形态进行研究,并由金相分析数据回归得出高温奥氏体组织演变数学模型．然后利用非线性有限元法建立了金属成形过程中热、应力、组织相互耦合的刚塑性有限元模型．采用该模型对二辊楔横轧成形工艺进行仿真计算,得出了轧后工件的温度场、变形场、高温奥氏体晶粒尺寸分布等．对比轧后工件奥氏体组织分布的计算结果与实测值可知,两者吻合良好．     

楔横轧多楔轧制力变化规律试验研究

以单楔与双楔楔横轧为例，研制出轧制力在线测试系统，能准确实时地测量出各种工艺参数下楔横轧多楔轧制过程中轧制力的变化全貌；通过对实验结果的分析，得出了楔横轧多楔轧制力的变化规律。     

大螺距实心螺纹件的楔横轧新工艺

在楔横轧工艺的基础上,对大螺距实心螺纹件的快速成形工艺进行了试验研究。彩邀请训新工艺轧出了合格的铁道用螺钉,轧制生产率高,成本低,提高了楔横轧工艺技术水平。     

楔横轧大型轴类件轧制力规律研究

轧制力是楔横轧成形大型轴类件的重要技术参数之一。文章采用ANSYS/LS-DYNA3D有限元软件对大型轴类件的楔横轧成形进行数值模拟,分析轧制力随工艺参数和轧件直径变化的规律,通过轧制实验验证表明,有限元模拟具有良好的可靠性。该文对于楔横轧大型轴类件轧制力规律的研究结果,为设计大型楔横轧机确定力能参数,实现大型轴类零件的楔横轧经济化生产,提供了理论依据。     

锂鱼钳楔横轧制坯工艺及模具设计

介绍了楔横轧制坯工艺及其模具设计,阐述了楔横轧模具的主要设计参数及计算公式,通过锂鱼钳楔横轧制坯工艺的生产实践,对新旧制坯工艺进行了技术经济分析与比较,证明了楔横轧的轧制坯工艺的一系列优点。     

楔横轧工艺在汽车半轴生产中的应用

本文在分析了汽车半轴原生产工艺方法优缺点后,主要介绍了楔横轧工艺在汽车半轴生产中的应用,以及生产线中的主要楔横轧设备的性能特点和半轴楔横轧工艺参数的选取及应用。     

304L不锈钢高温变形组织的演化

采用Gleeble-1500D热/力学模拟试验机对304 L不锈钢铸态及锻态试样进行了热压缩试验研究,工艺参数为：变形温度950℃～1 150℃、变形量0.7,变形速率0.1s-1。结果表明：铸态的峰值应力低于锻态的峰值应力,铸态组织的动态再结晶明显迟于锻态组织;铸态及锻态304L不锈钢流变应力随着温度的升高而降低;随着变形温度的升高,动态再结晶百分数增加,再结晶组织增多并趋于完全。     

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。     

颚式破碎机偏心轴楔横轧成形可行性研究

提出了颚式破碎机偏心轴制坯新工艺,利用DEFORM-3D有限元软件对楔横轧成形颚式破碎机偏心轴的过程进行了数值模拟.对不同直径轧件轧制过程中的心部应力、应变及损伤值进行了对比.结果表明,颚式破碎机偏心轴采用楔横轧成形是可行的.这能为颚式破碎机偏心轴高效精确成形提供理论依据.     

TA11钛合金高温变形微观组织演变分析

采用Gleeble-3500热模拟实验机对TA11(Ti-8Al-1Mo-1V)钛合金进行变形温度为880～1010℃、应变速率为0.01～50s-1、变形程度为30%和50%的压缩变形实验,研究其在高温变形条件下的动态再结晶行为。基于定向金相测量,通过回归分析建立了TA11钛合金高温变形时初生α相平均晶粒尺寸、动态再结晶体积分数以及动态再结晶晶粒尺寸模型,模型的计算值与实验值的平均误差小于12%,能较好地描述材料在热加工过程中发生动态再结晶的动力学规律。     

楔横轧轧制空心轴类件应变分析及其控制

基于Deform-3D软件,建立了楔横轧轧制空心轴类件三维刚-塑性有限元模型,研究了空心轴轧制过程中应变变化规律.研究结果表明,不同截面上有着不同的应变分布,并由不均匀的楔入段逐步过渡到较为均匀的展宽段直到基本均匀的自由段.在轴对称截面的外圆上轴向拉应变最大,内孔处径向压应变最大,并用径向应变对比度来反映该环形截面壁厚的变化趋势.通过增大该值,以提高轧坯抵抗缩颈的能力.     

基于Delphi的楔横轧模具辅助设计系统

利用Delphi进行楔横轧模具辅助设计系统的开发，实现了楔横轧模具的自动设计，并通过AutoCAD的二次开发实现了楔横轧模具的工程图的自动输出，可直观地检验设计结果并有利于进一步的辅助数控加工，系统还通过SolidWorks的二次开发输出了模具的三维图。