大规格轴承钢棒材连轧工艺有限元模拟与分析

结合现场轧制工艺条件,采用大型非线性有限元软件对大规格轴承钢棒材连轧工艺进行数值模拟,主要分析大规格轴承钢棒材在热连轧过程中各道次等效应变场和轧制力分布情况.结果表明,大规格轴承钢棒材在各道次轧制过程中的变形区域主要集中在轧件的表层,芯部等效应变较小;各道次之间轧制力急剧变化不利于轧制工艺的改善,同时也会对轧制设备提出更高的要求;各道次轧制力分布不均匀主要是由现场轧制工艺规程中各道次轧件压下量分配不当造成的.     

CSP连轧过程变形的有限元分析

借助Marc商用软件,采用弹塑性大变形热力耦合有限元法,对薄板坯CSP连轧过程的变形过程进行模拟,分析了轧制过程中各道次轧件等效应力、等效应变、等效应变速率和轧制力的变化．结果表明：在轧制变形区内,等效应变沿轧制方向逐渐增大,在轧件出口处达到最大值;而在轧件入口表面附近等效应力和等效应变速率最大;在轧制稳定阶段．轧制力在微小范围内波动;轧制力模拟值与实测值基本一致．分析结果可以为工业生产提供参考．     

Z字钢在蝶式孔型中金属流动的数值模拟

利用有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA，对310Z字钢在蝶式孔中的四道次成形过程进行了模拟，详细介绍了有限元模型的建立，材料模型的选择，单元的选择以及网格的划分，得到了各道次轧件的模拟变形结果，对轧件的变形和轧制区内应力场的分布进行了深入的分析，为轧制异型断面型钢的显式动力学有限元模拟提供了参考．     

薄板冷轧过程中宽展的变化规律及其影响因素

基于金属流动原理,采用显式动力学有限元软件ANSYS/LS-DYNA模拟薄板轧制过程,研究轧制力、摩擦系数、压下率对轧件宽展变化的影响。结果表明,摩擦系数越大,轧件宽展也越大;轧件的最大宽展随着轧制力的增加而增大,轧制力对轧件后端部分宽展影响程度较大;压下率增大,轧件宽展随之增大,轧件各部分宽展的不均匀程度也在增加。     

无孔型轧制摩擦条件对轧件断面形状的影响

提出了一种轧件自由宽展面鼓形率的定义.借助非线性有限元分析软件MSC.Superform研究了无孔型轧制过程中摩擦条 件对轧件断面形状的影响,分析表明:轧件自由宽展面和角部的变形与摩擦条件有紧密的关系,尤其在大压下量的轧制状况下其影响更为显著.     

大规格H型钢开坯轧制变形分析

借助有限元分析软件MSC.Marc,对大规格H型钢开坯轧制过程进行有限元模拟,分析轧件的变形特点。结果表明:大规格H型钢开坯轧制时轧件各部位变形不均匀,翼缘与腹板的变形不一致;腹板部位"舌头"的产生是由于轧件各部位延伸不均匀所致,腹板部位较薄导致轧制过程易出现倾斜失稳现象。开发适合大规格H型钢轧制的孔型系统具有重要意义。     

薄板坯CSP线连轧过程变形的有限元模拟

借助MARC商用软件，采用二维弹塑性大变形热力耦合有限元法，对薄板坯CSP线第一道次的热轧过程进行模拟，分析了模拟过程中轧件温度场的分布和变化规律以及轧制力能参数在轧制过程中的变化。结果表明，采用有限元模拟的方法可以较好地反映金属的实际变形情况。     

轴类零件楔横轧三维数值模拟

利用Pro/E建立楔横轧模具和轧件的三维参数化模型,将其导入ANSYS/LS-DYNA有限元软件中,建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轴类零件楔横轧成形过程进行了三维数值模拟,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,为研究其他零件的轧制成形机理及变形规律提供了参考和理论依据.     

阶梯轴类零件楔横轧成形的变形特征

应用ANSYS/LS-DYNA建立楔横轧轧制阶梯轴的有限元模型,对轧制过程进行了模拟仿真,并分析了轧件在展宽段内应力场、应变场的分布情况以及轧件变形过程中金属的受力和流动情况。结果表明轧件所受应力表现为两拉一压状态,且轧件心部应力较大;应变表现为轧件轧细部分应变较大,应变由外层到内层逐渐减小,轧件心部应变最小。轧件两端变形,中部则基本未受影响,变形呈对称分布;轧制过程中,轧件径向压缩并轴向延伸,轧件应变最大区的位置由外部逐渐移至心部。     

简单断面型钢轧制温度场的三维有限元模拟

应用MARC/autoforge商用有限元软件,对方轧件在椭圆孔型中的轧制温度场进行了热力耦合模拟.研究了模拟过程中的传热边界条件,分析了轧制前和轧制过程中轧件温度场的分布和变化过程,模拟计算结果和实验结果的比较说明模拟计算和实际是一致的.     

Deformation characteristic of aluminum sheet/powders/aluminum sheet sandwich rolling process

Using high aluminum refractory material as substrate at 1 400 ~C, we studied the connections between several oxides such as Fe203, MnO2, CuO, and the formation of defects such as coating crack, exfoliation, blistering, erosion, and fading away appeared in the application of high temperature infrared radiation coating. Analyses showed that thermal stress formed during the heating process due to the thermal expansion coefficient differential between the coating and the substrate, and volume effect caused by the crystal transferred when the temperature changed, which resulted in the coating crack and exfoliation. The gas produced by the reactions between components and binder or the components themselves during the heating process caused the coating blistering. The EMPA and XRD analyses show that oxides with low melting point in the penetrating area of the substrate may form eutectic with low melting point and produced thermal defects, which leads to the erosion by penetrating to the substrate. The valent changes of Fe203 and MnO2 during the heating process cause the volatilization of the oxides or the pulverization of the coatings, resulting in the coating fades away easily at high temperature for a long time.     

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.     

皮尔格冷轧无缝钢管成形过程组织演变过程研究

皮尔格冷轧技术作为冷轧无缝金属管材最主要的技术手段,具有材料利用率高、截面累积变形量大及加工精度高等特点,以LG-60皮尔格冷轧管机轧制304不锈钢为研究对象建立数值仿真模型,分析不同轧制工艺参数对皮尔格冷轧成形的影响规律。结合轧制实验,截取管材不同的变形段利用金相显微镜、扫描电镜以及X射线衍射仪分析研究了皮尔格冷轧过程中钢管组织演变规律,结果表明：本文所使用工艺参数条件均可以满足管材的塑性变形要求,但在轧制过程中极有可能形成裂纹或其他缺陷。因此通过对皮尔格冷轧仿真过程中轧制力、管材等效应力、残余应力以及外径回弹量等关键参数分析,获得基于送进量、回转角和Q值最优工艺参数,同时,发现轧制过程中随着变形量的增大,试样内部产生了大量位错,晶粒发生了碎化,晶粒尺寸减小,轧制过程中有奥氏体γ相转变为α''-马氏体相。     

楔横轧变形载荷的计算

本文通过对楔横轧变形原理及接触形式的分析,推导了轧制过程中接触区的螺旋面方程,提出了楔横轧变形接触面积及变形载荷的求解方法,计算结果与实测值相符。文章分析了工艺参数对变形载荷的影响,定量地解释了各影响曲线的变化趋势。研究结果对楔横轧金属变形的理论研究及工程应用有一定的参考价值。     

三辊轧制镁合金薄壁管成形工艺及微观组织

为了制备高质量的镁合金薄壁管材,利用三辊轧管机研究了冷轧镁合金薄壁细管的成形工艺.分析了轧制时管材易出现开裂的原因,发现其与变形量和中间退火工艺有关.结果表明,当主变形的当量变形ε_H& lt; 0.2时,可以得到质量和性能都符合要求的管材; 当主变形的当量变形ε_H& gt; 0.3时,管材表面成形性较差,且易出现表面裂纹.退火温度为300 ℃,保温时间为90 min,然后再进行空冷的中间退火工艺可以实现晶粒细化,得到的平均晶粒尺寸约为9.8 μm,从而提高了管材进行进一步轧制的变形能力.     

Study on Influence of Initial Rolling Temperature for Rolling Process Based on Numerical Simulation

Wire rolling is a typical large deformation process and its principle is very complex,which includes material non- linearity,geometry non-linearity and boundary non-linearity.It is difficult to obtain theory analytical results by trying to roll or physical experiment because they will induce many problems such as high cost,waste time and venture.With the rapid advance- ment of computing technology and numerical method,the finite element method is regarded as the best one,which can account for the large plastic deformation,thermo-mechanical coupling and complex boundary conditions of the rollers and the workpiece inter- actions in the rolling process.Under the different initial rolling temperature,the two-pass hot continuous rolling process of high- speed wire has been simulated accurately for the pre-finishing rolling section.The metal fluxion law and the deformation field have been obtained.Strain,temperature,rolling force and torque also have been simulated and discussed.The results of simulation are useful for practical manufacture and the optimization of process-parameters.     

楔横轧偏心变形分析与力参数计算

针对楔横轧偏心变形,计算了变形程度与变形速度,并且对偏心变形过程中的力参数进行了计算求解,结合CA141汽车轴-备胎升降器轧制试验进行了测试。     

冷轧铝塑性变形区润滑膜厚度研究

探讨了冷轧铝过程中轧制塑性变形区域润滑膜形成的特点。根据考虑到表面粗糙度因素而改进的Reynold润滑膜计算方程及材料塑性变形特点,研究发现,由于材料的塑性变形,轧制区入口与出口的润滑膜厚度不同,轧制压下量越大,两者的差别越大,因此,更容易导致润滑失效。     

板带轧机轧制规程计算机仿真

编制了轧制规程计算程序，该程序模拟了在冷轧条件下的整个轧制过程，包括单位变形能数学模型、张力数学模型、轧辊压扁系数数学模型、速度影响系数数学模型、变形效率数学模型等。根据极限条件，计算出入口厚度、出口厚度、轧制速度、张力、轧制力、轧制力矩等。