辊压塑性精成形机的研制和开发

辊锻是一种应用很广泛的回转体零件成形方法，但目前它主用用于粗加工，很少用于精成形，另外，辊锻加工材料利用率较低。中国国家专利“辊压塑性精成形机”将辊锻与闭式模锻的优点结合起来，改进了现有辊锻机，使其能精成形，并且材料利用率也提高了很多。本文说明了根据“辊压塑性精成形机”专利的设计思想在设计实验样机时如何解决支承辊中心距调整、齿轮齿条正确啮合、框架模板位置调整及顶出机构设计等技术问题，此外，还说明了在设计辊压塑性精成形模具时应考虑的一些问题。     

使用可弯曲辊的三维曲面卷板成形过程数值模拟

简单介绍了可弯曲辊卷板成形技术,利用通用有限元程序建立了可弯曲辊卷板成形过程的有限元模型。进行了球形件的数值模拟,得到了球形件的应力分布与应变分布。研究了上辊不同压下量对其成形过程的影响,结果表明:在一定的辊间距下,压下量的变化对球形件纵向曲率影响非常敏感,探讨了不同摩擦情况对成形过程的影响,对回弹进行了初步的分析,通过实验验证了模拟结果。模拟结果对可弯曲辊卷板成形设备的优化设计以及实际板材成形研究都有重要意义。     

Formation mechanism in alloy steel rolling process using thermo-mechanical coupling method

Based on the theory of elastic-plastic finite element method, the high-speed hot continuous rolling process of a billet is simulated and analyzed in vertical and horizontal passes. The billet is dragged into the passes by contact friction force between the billet and rollers. The rollers and billet are represented by respectively rigid and deformable bodies, and three-dimensional models are developed for the billet and rollers. The distribution of deformation field, effective strain, rolling force and temperature field are accurately calculated for the whole rolling process (including unstable and stable stages). In addition, the rolling pressure on the width symmetry center is compared with that in the in-situ experimental measurements. It is revealed that various heat exchange phenomena among the billet, rollers and surroundings can result in unbalanced temperature distribution on the cross section. Rolling force and strain can change significantly when the billet is moved towards or away from the roller gap, and keep almost invariable in the stable stage. It is expected that the simulation results would be useful for practical manufacture and provide the theoretical foundation for improvement of process planning and optimization of process parameters.     

反滚压制造螺丝滚轮

滚丝轮加工是比较麻烦的,首先滚轮的螺纹面,除了精加工外,还需在螺纹磨床上进行磨削。其砂轮还要精修齿形,才能保证流轮齿形精度,而且螺纹磨床昂贵,势必增加制造成本,如果采用本文提出的反滚压工艺,不仅解决无螺纹磨床之苦,也简化了滚轮制造工艺,降低成本,一般企业均能容易掌握这种工艺。     

胶印机着墨过程影响因素分析

胶印机输墨系统的油墨通过着墨部分传递到承印物上,所以着墨部分性能的好坏对印品的质量有重要的影响.运用有限元模拟软件Ansys Workbench对着墨过程进行模拟仿真,研究当印版网点面积率为100%时,着墨辊与印版间的压力和印刷速度对着墨过程的影响.通过分析可以得出:随着着墨辊和印版间压力的增加,着墨辊1、2的着墨率有增加的趋势,而着墨辊3、4的着墨率则有减小的趋势;随着印刷速度的增加,着墨辊1的着墨率有逐渐变小的趋势,而着墨辊2、3、4的着墨率有逐渐变大的趋势.     

沥青路面摊铺碾压过程能耗模型与节能技术

为改善沥青路面施工过程能耗高的问题,采用振动压路机进行沥青混合料压实试验,得到了混合料压实度与碾压遍数之间关系;采用摊铺机进行混合料摊铺试验,得到了混合料摊铺压实度与振动频率之间关系;基于以上研究,建立了压路机数量计算模型、摊铺机作业功率计算模型和压路机作业功率计算模型,进而建立了与摊铺压实度相关的摊铺碾压总体能耗计算模型。进行模型分析表明,通过调节摊铺机的振动频率,可以得到高密实混合料摊铺层,此时摊铺机的功率消耗增加很小,但是可以大幅减少压路机的碾压工作量,显著降低摊铺碾压过程的总体能耗。通过实体工程试验,结果表明：采用所提出的摊铺碾压节能技术,将摊铺机的振动频率从10 Hz提高到35 Hz,可将混合料的摊铺压实度从0.800提高到0.901,摊铺压实作业过程设备的总能耗可降低30.4%,具有显著的节能减排效果。     

楔横轧多楔同步轧制技术的应用及发展

目前市场对长轴类零件的需求量较大,长轴类零件的生产仍以锻造和楔横轧单楔方法为主,然而这两种生产方法各有缺点。楔横轧多楔同步轧制技术是一种先进的长轴类零件精密成形技术,它克服了上述两种生产方法的不足之处,优点独具。为推动我国楔横轧多楔同步轧制技术的发展,本文介绍了楔横轧多楔同步轧制技术的原理和特点,总结了在该领域的主要研究成果,分析和指出了该工艺的未来发展趋势。     

Numerical simulation of involutes spline shaft in cold rolling forming

Design of forming dies and whole process of simulation of cold rolling involutes spline can be realized by using of CAD software of PRO-E and CAE software of DEFORM-3D. Software DEFORM-3D provides an automatic and optimized remeshing function, especially for the large deformation. In order to use this function sufficiently, simulation of cold rolling involutes spline can be implemented indirectly. The relationship between die and workpiece, forming force and characteristic of deformation in the forming proc...     

螺旋输送器叶片冷轧工艺试验研究

本文叙述了冷轧叶片成形原理及冷轧工艺参数的确定,如叶片展开尺寸的计算;轧制变形区的确定;原材料尺寸和压下量的确定;冷轧工艺对原材料的要求等。同时对冷轧机工作辊的锥角选择,分导机构的结构进行了一定的分析,为叶片冷轧工艺及轧机结构设计提供了重要的技术参数。     

大型卷管机辊子的焊接修复

介绍了大型卷板机主动辊断裂后修复的技术过程及经济性分析，疲劳裂纹形成的原因；辊子材料材质的化学分析；补焊材料材质的确定；焊接 材料的选择；合理的焊接工艺参数的确定；焊前预热及焊后热处理方法；焊后超声波检查及其它检验方法；焊接修复的经济性分析，修复后的卷板机已正常运行，经超声波检验复查，焊缝处无裂纹产生，此种焊接修复方法是可行的。     

连续生产条件下在制品批量的周期性算法

从冷轧厂的在制品生产瓶颈环节抽象出研究问题,即确定上游设备在制品生产批量以满足多台下游设备的需求,且全部设备必须连续生产。建立了描述此类生产环节协调过程的模型,设计了求解模型的周期性算法,分析得到了算法相关的性质和结论。通过冷轧生产实例测算,较现行方法设备调整费用减少14%,计算时间降至秒级,从而验证了算法的效果和效率。     

宽厚复合板热轧成形轧制力模型

为了有效提高宽厚复合板热轧成形质量,以不锈钢与低合金钢层状复合结构材料为研究对象,针对宽厚复合板结构复合及加工协同变形的技术要求,制定宽厚复合板热轧成形工艺路线,并对热轧宽厚不锈钢复合板成形轧制力模型进行研究.将热轧复合变形区分成Ⅰ、Ⅱ两个区段,并依据热轧过程中轧制区间内金属流动变形规律,确定各界面上摩擦切应力τ的方向,进而推导出热轧不锈钢复合板成形轧制力计算公式.研究结果表明:该轧制力模型可准确预测轧制力的大小,有效提高轧制力的计算精度.经轧制成形制造的不锈钢复合板满足设计技术要求,制定工艺路线合理,可用以指导生产实践.     

胶印机墨辊受力及运动分析

为了分析胶印机匀墨系统中墨辊的运动特性,建立匀墨系统中串墨辊和匀墨辊之间含有墨层的模型,用ANSYS软件进行有限元仿真分析,在对墨层建模时把其等效为低硬度的薄橡胶层.仿真后提取匀墨辊接触区的受力、变形和两墨辊的转速,分析串墨辊转速和墨辊中心距,以及等效橡胶硬度对墨辊运动的影响关系.结果表明:两墨辊相对滑动随串墨辊转速的增大而增大,随墨辊中心距和等效橡胶硬度的增大而减小.与两墨辊之间无墨层情况下的运动仿真结果进行对比,在相同转速下有油墨时的相对滑动大于无油墨时的相对滑动.通过油墨传递实验平台测得的结果与仿真分析得出的规律相一致.     

温度和轧制方向对TC1合金板材疲劳行为的影响

为了确定试验温度和轧制方向对TC1钛合金板材的高周疲劳寿命及断裂行为的影响,针对平行于和垂直于轧制方向的TC1钛合金板材在不同试验温度下进行了应力控制的拉-拉疲劳试验,并对相应的疲劳断裂机制进行了分析.结果表明,平行于和垂直于轧制方向的TC1钛合金板材的疲劳极限及其在相同外加应力下的疲劳寿命均随着试验温度的升高而降低;相同试验温度下,垂直于轧制方向的TC1钛合金板材的疲劳极限和疲劳寿命均高于平行于轧制方向的TC1钛合金板材.在应力控制的高周疲劳加载条件下,轧制态TC1钛合金板材的疲劳裂纹均以穿晶方式萌生于疲劳试样表面,并以穿晶方式扩展.     

基于流固耦合的两墨辊对滚的研究

为了提高胶印印刷质量,了解油墨传递过程及油墨传递特性,运用流固耦合算法,对油墨传递的初始时刻进行计算模拟.分析了油墨通过2个相互挤压墨辊的过程及在油墨压力与墨辊间压力共同作用下胶辊的变形和墨层有效厚度,得到油墨流动通道及油墨转移率.根据该分析方法,计算出不同条件下油墨的流动通道和油墨转移率,分析两墨辊对滚转速与墨辊间压力对油墨转移率的影响,并讨论了胶辊的运动机理,得出胶辊的运动是由于油墨的黏性力及硬辊对胶辊的推力共同作用的结果.     

辊型曲面的计算方法

运用分解重构原理,把管棒材曲面在本身坐标系下离散后,将离散点转换到矫直辊坐标系下再重新构造出管棒材表面,再利用截面法求出辊型曲面． 这种求解方法,可以求出管棒材在矫直辊中间为任意形状时,较为理想的矫直辊的辊型曲面． 并且它适用于各种辊系的矫直机上的矫直辊的设计,也可以求二轧辊及斜轧辊的辊型． 该方法是一种适用于ＣＡＤ的计算方法．     

钢质花辊电火花滚花技术研究

本文介绍了目前花辊加工的多种方法，对其中电火花滚花技术的加工原理、特点、主要技术关键和工艺试验进行了分析研究，运用这种新技术研制的电火花滚花机床已成功地加工出符合生产要求的钢质花辊。     

高性能沥青混合料碾压关键技术与新工艺

高性能沥青混合料一般压实较困难,碾压工作有时决定着高性能混合料路面质量的好坏和工程项目的成败.利用高性能沥青混合料支持高温碾压且不产生推移的压实特性,按有效时间内的铺筑长度划分碾压段落长度,采用压路机链状列队组合,共同进退,紧跟热压,振动压路机始终开振,在有效压实时间内完成碾压工作.经两段实体工程对比试验和压实度检测,新工艺与传统压实工艺相比,可提高全路段压实度1%￣2%,且在低温区可实现94.5%的理论压实度.     

GTN细观损伤模型在铝合金轧制裂边分析中的应用

针对4004铝合金薄板在轧制过程中产生裂边的问题,基于GTN细观损伤模型,采用数值模拟技术对冷轧板成型过程进行模拟计算,分析板材边部区域的应力场及临界空洞体积分数的变化,研究了轧板产生轧制裂边缺陷与下压量的关系,并进行了实验验证.结果表明,GTN细观损伤模型适用于有限元分析轧制裂边的产生;4004铝合金累积道次在50%以上易产生轧制裂边加工缺陷;单道次下压率为10%的板材成型率高于15%单道次下压率.以上研究对理论分析轧制裂边缺陷及提高轧制板材质量具有重要意义.     

薄板坯连铸连轧工艺生产的低碳钢冷轧基板力学特性

以采用薄板坯连铸连轧工艺生产的低碳钢作为冷轧基板,在实验室二辊可逆轧机上进行不同程度的冷变形,对不同变形后的冷轧板进行室温拉伸试验和显微硬度值测定,分析了其加工硬化情况,并对不同冷变形后试验钢的显微组织进行分析。结果表明:低碳钢经冷变形后,屈服强度和抗拉强度增大,加工硬化显著;试验钢的显微组织为铁素体和少量的珠光体,晶粒随着变形量的增大而拉长细化。