辗环过程动力有限元分析中的抱辊约束

在辗环过程中，抱辊起着稳定轧制过程，使环件中心始终保持在主辊与压力辊的中心连线上，并起到矫正环件不圆度的作用。本文采用动力有限元分析方法模拟辗环过程，提出了抱辊约束的施加方法，推导了用惩罚法施加抱辊约束的详细公式，对比了有抱辊约束和无抱辊约束的有限元计算结果。     

辗环过程动力有限元分析中的抱辊约束

在辗环过程中，抱辗起着稳定轧制过程，使环件中心始终保持在主辊与压力辊的中心连线上，并起到矫正环件不圆度的作用。本文采用动力有限元分析方法模拟辗环过程，提出了抱辊约束的施加方法，推导了用惩罚法施加抱辊约束的详细公式，对比了有抱辊约束和无抱辊的约束的有限元计算结果。     

环件轧制有限元仿真过程中数控模型的开发及实现

环件轧制被广泛应用于生产无缝环件,目前基于有限元数值模拟环件轧制成形过程成为研究的热点。然而一般有限元软件不能求解含未知变量问题,这也使得如何在环件轧制有限元模型中模拟实时变化的复杂轧辊运动成为研究的难点。为此,本文首先分析了这些难点并给出了解决方案,然后基于通用有限元软件ANSYS／LS—DYNA,建立了RAW200／160—5型大型数控径轴向轧环机的三维仿真有限元模型,对某大型矩形截面环件进行了一个生产周期的虚拟轧制。仿真结果动态显示了环件实时扩展过程以及环件应力和位移云图,得到抱辊和锥辊在整个轧制过程中随着时间变化的位移曲线图,结果与实际生产过程吻合。从而验证了该数值模拟方法的有效性,可用来指导环件轧制实际生产。     

大型辗环机抱辊系统力学性能分析

本文对某大型辗环机抱辊系统的力学性能进行了分析,建立了不同轧制情况下,抱辊力、抱辊系统中各机构所承受载荷随环件变化的理论方程。在此基础上,对辗环机抱辊系统的力学性能进行数值仿真分析,得到不同轧制过程中,抱辊力、抱辊系统各机构所受载荷随环件直径变化的趋势,为抱辊系统设计和环件轧制工艺参数的选择奠定了基础。     

环件轧制模拟中导向辊的定位研究

在环件轧制过程中,导向辊起着稳定轧制过程并对环件归圆的作用.本文根据轧制中体积不变条件和轧制过程中环坯轮廓为阿基米德螺线的假设,推导出了导向辊运动轨迹和速度的估算公式,并将之应用于不同环坯轧制过程模拟中导向辊的定位.结果表明:利用估算公式对导向辊定位,可使轧制过程稳定,以实现模拟,从而指导实际生产.     

大型环件轧制时偏心现象研究

针对在轧制过程中因环件的圆度误差超差而导致产品报废的问题,本文在环件轧制原理的基础上,从几何角度和力学角度详细地讨论了环件轧制偏心现象的原因,并针对这些原因,提出了加长抱辊的支撑杆,加大抱辊和环件之间的摩擦力,适当增大抱辊的直径或减小主辊直径的措施,取得了明显的效果。     

导向辊位置角对Ti3Al基合金环轧过程影响规律的数值模拟研究

导向辊位置角是环件轧制成形工艺的重要影响因素.采用数值模拟方法分析了不同导向辊位置角对Ti3Al基合金环件轧制过程的影响规律.研究结果表明:导向辊位置角60°、90°时,环件不同部位的变形不均匀;导向辊位置角75°时,变形较为均匀;导向辊位置角对芯辊最大轧制力的影响不大,但是随着导向辊位置角增大,轧制力波动的幅度变大.优化得出的最佳导向辊位置角为75°.     

环轧机形位辊系统动力学分析

首先分析了环件轧制过程中环件的数学模型。通过对环件的受力分析,确定了形位辊抱辊力计算公式以及极值范围,对环轧机形位辊系统中各构件受力情况进行了分析,得出形位辊油缸的推力公式,对轧环机的设计以及控制方法提供了理论依据和参考标准。     

基于Deform-3D的径轴向环轧有限元模拟时的导向辊约束

根据轧制时体积不变条件和环件轮廓近似为圆的假设,推导验证了环件径轴向轧制时的导向辊运动公式,并将其用于基于Deform-3D的环件径轴向轧制模拟时的导向辊设置。结果表明:以此公式设置导向辊约束时,轧制过程比较稳定,环件内径及外径的椭圆度均较小,环件成形良好。     

径轴向数控轧环机定心辊位置自动控制技术研究

径轴向数控轧环机定心辊的合理控制对环件轧制成形过程十分重要.本研究基于环件径轴向轧制工艺分析,提出了径轴向数控轧环机定心辊位置控制方法,推导了环件径轴向轧制过程中定心辊位置计算公式,建立了定心辊驱动油缸行程控制方程,并基于此开发了径轴向数控轧环机定心辊位置自动控制程序,该程序已经成功应用于生产实践.