轴类零件压力矫直过程的数学模型与行程计算

针对现有压力矫直行程计算方法所存在的不足,提出了一种更为合理易用的基于矫直过程模型的行程计算方法.在弹塑性力学的理论基础上,假定材料为理想弹塑性应力应变模型,推导建立了轴类零件矫直过程的数学模型,并阐述了其在矫直行程计算上的应用.针对具体实例,进行了有限元分析和实验研究,证实了理论模型的正确性和计算方法的精确性.     

国内管材精密矫直技术研究现状

介绍了我国管材用多斜辊精密矫直机的技术研究现状,主要体现在改进矫直工艺、增加矫直环节、进行全新的辊系布置、优化设备结构等方面；指出精密矫直技术在矫直机辊型设计方面,不同研究者之间存在一定程度的分歧,管材精密矫直技术尚缺乏系统的理论研究等；提出利用CAD/CAM进行管材精密矫直技术研究的建议.     

钢管矫直技术

<正>法国RAVNI公司专业制造钢管、不锈钢、铜管和套管的矫直(切断)机,矫直范围Φ2~45mm,矫直辊随管运动。该公司以其专业技术和满足客户需求而闻名,生产的矫直机具有两项特色技术:①可防止设备对钢管的损伤,并保证高精度矫直(±0.1mm/m),且非常适于矫直航空用因康镍合金极薄壁管(0.1mm),并可与飞锯或无屑锯生产线相连,在锯切时矫直辊不转动;②多级辊式矫直机选择,从5+5水平、垂直辊到11+11+11三面布置型式,公司研发了针对每一辊径的机械记忆显示器,以便管径改变时能及时调整辊径。     

大型轴管类件过弯矫直等价原理实验

为分析大型轴管类零件过弯矫直工艺参数与直梁纯弯曲理论相关参数之间的对应关系,根据相似性原理,设计了过弯矫直等价原理的实验方法。采用不同材质、不同截面属性管坯的三点弯曲和四点弯曲及其反向弯曲实验,证实了小曲率曲梁反弯矫直所需变形量与相同材质、相同截面属性的直梁弯成曲梁形状所需变形量之间的等价关系。实验结果表明,管坯经反弯矫直后最大挠度均小于0.28mm,已非常接近直管。通过引入塑性金属材质的梁纯弯曲过程中弯矩载荷与变形行程之间的单值递增函数对应关系,论证了变形量相等的实质是两个过程的弯矩分布相等,从而给出了过弯矫直等价原理,为后续的过弯矫直工艺方法的研究及其控制策略的确定,奠定了实验基础。     

轴类零件精密校直工艺理论及应用研究

文章分析了轴类零件的基本弯曲形式并运用弹塑性力学的基础理论对反弯压点方法的校直工艺理论进行了研究。采用了一种基于行程控制的校直工艺计算方法。在自行研制开发的YH40-10型自动精密液压校直机进行校直实验。并将理论计算结果和实验结果、ANSYS非线性有限元结果对比分析，结果表明此计算方法是有效可行的。     

大型直缝焊管三点单次矫直技术

三点弯曲压力矫直,是目前规范大型直缝焊管直线度的主要手段。由于大型管件的特殊性,文章基于激光三角法建立了大型管件的挠度测量系统。通过实验,验证了直梁三点弯曲与曲梁三点压力矫直之间的等价关系;根据弹塑性小变形理论,解析了直梁弯曲过程中压下量与管坯卸载弹复后最大挠度的关系曲线,并实验验证了其正确性。该文为大型直缝焊管压力矫直工艺参数制定,提供了理论基础,改变了目前大型直缝焊管生产厂家矫直工艺主要依赖操作人员经验的现状。挠度测量系统的实现,为大型管件智能化矫直,提供了理论指导。     

用有限元方法分析石油套管矫直产生的残余应力

为消除石油套管轧制和热处理后的纵向弯曲及圆度误差等,一般要采用矫直工艺。而作为石油套管制造最后生产环节的矫直工艺决定了石油套管的几何形状,同时也影响其力学性能。研究了满足石油套管的直线度和圆度要求下的矫直量与残余应力的关系;进行了石油套管矫直时的变形规律分析;建立了石油套管矫直的有限元模型。     

矫直辊辊形分析与管棒材矫直的密切关系

对管棒材矫直机的辊形曲线进行了新的分析，并提出用同一矫直辊对不同型材的矫直原理。     

多特征轴类零件加工的刀具补偿技术研究

针对多特征轴类零件加工中的刀具补偿问题,采用局部补偿方式,避免刀具补偿时零件的连接特征加工精度相互影响。以实例分析该方法在FANUC-0iT数控系统中的应用,结果表明:加工多特征轴类零件时,连接特征的加工精度得到了保证,零件整体加工精度得到了提高。     

二辊矫直过程工艺参数研究

应用非线性有限元分析技术,利用ANSYS/LS-DYNA软件动态模拟二辊矫直过程,分析了工艺参数对矫直力和导板力的影响;结合弹塑性矫直理论建立了二辊矫直受力模型;推导出了矫直力的计算公式,计算出的矫直力与实际生产相吻合,可为新型二辊矫直设备的开发和旧设备的改造提供理论依据。     

拉矫机基础框架的优化设计

利用FEA软件对拉矫机基础框架有限元模型进行仿真分析。针对原设计存在的问题进行了优化改进,使新设计的基础框架满足现场工况要求。     

全液压矫直机电液伺服协同控制研究

以中厚板全液压矫直机为控制对象,重点研究了4个AGC液压缸在不同工况下的协同作业性能。建立了液压滚切剪电液伺服系统的数学模型;针对全液压矫直机四回路电液伺服协同控制系统的非线性、时变、易受负载扰动等特点,选择模糊神经网络控制算法,提出了基于模糊神经网络控制器与偏差耦合控制结构相结合的四回路电液伺服协同控制方案,完成了4个AGC控制回路之间的存在系统耦合误差动态补偿;现场实验表明,该控制算法稳定性能高,收敛速度快;使用该方案之后,控制系统具有很好的协同控制精度,能够较好地实现全液压矫直机4个AGC液压缸协同跟踪控制。     

金属塑性成形工艺有限元数值模拟技术

近几十年来,塑性有限元方法在金属塑性加工成形数值模拟中得到了广泛的应用。回顾了塑性有限元模拟技术的发展历程,介绍了金属塑性加工成形数值模拟的基本原理,阐述了塑性加工成形过程有限元数值模拟的关键技术。最后,给出了该领域的几个应用实例,并指出了该领域的发展趋势。     

薄壁管材矫直机理分析

根据弹塑性力学,对薄壁管材的弯曲机理进行了研究,建立了当管材的塑性变形深度系数大于管材径厚比即[ζ＞a]时,管材弯曲变形与弯矩之间的数学模型,然后利用MATLAB绘出了管材的[M－ζ]函数曲线,为管材矫直中工艺参数的查找提供了方便。     

辊式矫直机矫直扭矩计算方法研究

辊式矫直机矫直扭矩的计算主要是根据矫直弯矩与矫直曲率之间的关系积分得到的,但由于传统公式不易于计算,故本文采用一些假设条件简化了矫直扭矩的计算。通过在某钢厂十一辊辊式矫直机上测得的矫直辊上的矫直扭矩以及电机功率的数据,验证了基于假设条件下的矫直扭矩的计算方法的可行性,对实际生产具有指导意义。     

重轨矫直扭矩控制模型研究及应用

扭矩干涉是矫直生产的“顽疾”,各辊单独传动是解决干涉最好的改进方法,但各辊的矫直速度不及时调整同样会产生严重的扭矩“干涉”。本文介绍了一种通过调整矫直辊名义直径而改变矫直速度的方法,分析了矫直线速度与中心层高度、压下量、矫直节距及矫直辊直径的关系及理论线速度与实际线速度存在差异的原因。结合理论分析及现场数据建立了矫直扭矩干涉的控制模型。该模型投用后,使矫直扭矩绝对值由87%降低到21%,降低了矫直机电耗及设备损坏率,提高了生产作业率。     

中厚板矫直过程的有限元研究

采用弹塑性有限元法建立中厚板矫直过程的二维动态有限元分析模型,并针对某厂11辊矫直机不同厚度板材、不同矫直方案的矫直过程进行了模拟计算.给出了矫直过程板材应力场、应变场和各矫直辊矫直力的分布.     

薄壁零件的加工方法

介绍了近几年来国内外对薄壁零件加工方法的研究进展,对薄壁零件加工方法和加工技术的现状进行了阐述,并进一步指出了薄壁零件加工技术的发展方向.     

轴类零件校直机液压及 PLC控制系统设计

轴类零件校直机是轴类工件热处理后不可缺少的修整设备.介绍轴类零件校直机的基本结构、液压系统及其工作原理.根据校直机的工作要求,设计了基于PLC的控制系统.实践表明,采用PLC控制系统提高了校直机的性能和工作稳定性.