箱形孔轧制的有限元模拟

利用ANSYS平台开发环境和ANSYS二次开发参数化设计语言APDL,并结合箱形孔轧制的特点,建立了弹塑性大变形有限元模型并对箱形孔轧制进行了动态模拟分析。有限元模型程序能通过用户图形界面输入坯料规格和孔型参数,自动建立轧制模型,得到变形后轧件尺寸以及等效应力应变分布等参数,据此可以判断孔型设计是否合理和优化轧制工艺。     

摩擦系数对宽厚板轧制宽展影响的数值模拟

采用有限元软件MSC.MARC,建立了宽厚板轧制过程三维热-力耦合有限元模型。利用上述模型对实际宽厚板轧制过程进行模拟,对比模拟宽展和实测宽展,证明了模型的可靠性。通过对4种典型尺寸轧件轧制过程的模拟,得到了摩擦力和摩擦系数在接触弧上的分布规律,以及摩擦系数与轧件边部形状和平均宽展对应的变化规律。结果表明,轧件自由表面处宽展量随摩擦系数的增大而减小,厚度对称面处宽展量随摩擦系数的增大而增大,而轧件的平均宽展量随摩擦系数的增大而减小。当板坯宽度减小、压下量增大时,随摩擦系数增大,平均宽展量减小的趋势更明显。基于以上模拟结果,将摩擦系数对宽展的影响规律引入芝原宽展计算公式,修正后公式计算结果与模拟结果符合较好。     

柔性轧制Q235B和Q345B钢的生产实践

为解决用户个性化需求与企业规模化生产之间的矛盾,结合生产实际,用一种Q235B普碳钢铸坯按Q235B和Q345B两种强度级别热轧带钢要求进行生产试验.结果表明,利用控轧控冷技术的细晶强化与相变强化效果,可以用Q235B普碳钢铸坯生产出完全满足Q345B要求的热轧带钢,降低Q345B高强带钢的生产成本,实现了Q235B和Q345B两个强度级别热轧带钢的柔性生产.控轧控冷钢板的屈服强度可达395 MPa以上,抗拉强度可达510 MPa以上,韧塑性也满足标准要求.     

角钢蝶式孔限制宽展的三维有限元分析

角钢轧制中常采用闭口蝶式孔型。由于有孔型侧壁的作用 ,金属在孔型中的横向流动受到了一定的阻碍。本文应用 MARC/ Autoforge非线性有限元软件 ,采用大变形弹塑性有限元热力耦合的方法模拟了角钢在蝶式孔轧制过程中金属的流动情况 ,分析了孔型的侧壁对金属流动的影响。模拟计算结果和现场实际角钢轧制情况的对比说明二者是吻合的。本文的研究可为孔型宽度的正确设计提供依据。     

基于扩展有限元的Q345R材料平板裂纹扩展模拟研究

Q345R钢具有良好的综合力学性能和工艺性能,是制造压力容器最常用的材料之一。裂纹是造成压力容器失效和破坏的首要原因,在压力容器的检测和维护过程中,对裂纹的产生和发展进行模拟和分析具有重要的意义。本研究针对Q345R钢使用过程中常出现的中心裂纹和单边裂纹两种典型的裂纹形式,运用扩展有限元方法,分别模拟在拉伸状态下的中心裂纹、在低周疲劳作用下的单边裂纹扩展过程;并分析裂纹扩展过程中不断变化的裂纹尖端处的应力、应变,研究裂纹在Q345R材料中的扩展规律。结果表明:在裂纹扩展变化的过程中,应力集中现象首先会在裂纹尖端处出现,裂纹面处的应力最小,裂纹面两端应力对称分布,整个应力分布趋势符合断裂力学理论,证明通过运用扩展有限元方法来对Q345R材料中的裂纹扩展过程模拟分析的可靠性。     

椭圆孔轧制方坯的显式动力学模拟

借助有限元分析软件ANSYS/LS DYNA ,对方轧件在椭圆孔型中的动态轧制过程进行模拟仿真 ,重点分析了轧制过程的轧件的变形情况和力能参数。通过对实验结果和模拟结果对比表明 ,试验结果和数值模拟结果基本相符 ,也表明了利用ANSYS/LS DYNA可以解决型钢轧制问题     

稀土对Q345B大断面圆坯热塑性影响的实践研究

研究了包钢Ф430mm Q345B圆坯矫直温度与表面裂纹关联性,发现铸坯矫直温度偏低是导致铸坯表面裂纹比率较高的主要原因。通过在钢中添加微量稀土元素提高了Q345B的高温热塑性,大幅改善了Ф430mm断面铸坯出现表面裂纹的倾向,产品性能得到一定程度提升。     

不同回火工艺对Q345B钢组织与性能的影响

对Q345B钢淬火后在450℃进行60 min传统回火和不同温度、不同时间的感应回火处理后空冷,并进行组织观察、硬度测试和夏比V型坡口低温冲击试验。结果表明:Q345B钢感应回火后显微组织更加细小,硬度高于传统回火的5%~20%,而感应回火的低温韧性略差于传统回火。     

热轧工艺对Q345B钢组织和力学性能的影响

通过对加热温度、终轧温度、冷却速度及卷取温度的控制,并对试验样品进行组织分析和力学性能测试,研究了热轧工艺对Q345B钢组织和性能的影响.根据试验结果确定了最佳的工艺方案为加热温度(1180±20)℃、终轧温度为(870±20)℃、精轧总变形量为84.28%、冷却速率控制在(10±2)℃/s、卷取温度控制在(620±20)℃.通过生产实践证明此工艺性能稳定,轧后钢板可获得优良的综合力学性能.     

滑动轴承冲压成形的有限元数值模拟

以滑动轴承的冲压成形为研究对象,利用ANSYS／LS-DYNA软件显式算法,实现滑动轴承扩口翻边的整个模拟过程。影响滑动轴承冲压成形的主要因素有凸模锥角、摩擦系数和冲压力。通过对这些因素进行Taguchi正交实验设计,分析各因素对冲压过程中应力应变的不同程度的影响。研究表明,合适的凸模锥角和压力对滑动轴承冲压成形具有很大的影响作用。研究结果对滑动轴承的成形工艺制定和模具结构设计具有一定的指导作用。     

钢球坯纵轧成形的数值模拟

基于金属塑性变形基本原理与钢球球坯纵轧成形的特点 ,建立了金属在轧辊孔型中变形的简化模型 ,运用现代有限元数值模拟的方法 ,分析了金属在模腔里的基本流动规律 ;通过对不同参数的模拟 ,得到了能满足球坯质量要求的合理原料尺寸和孔型参数。     

J.T.S法对改善二辊楔横轧轧件心部质量的研究

楔横轧变形属于连续局部横压过程,基于中心压实法(即J.T.S法)有助于提高圆轴类棒料横压时内部质量,文章将J.T.S法应用于楔横轧,通过有限元模拟,研究了J.T.S法对二辊楔横轧轧件心部应力应变的影响。模拟结果表明,J.T.S法可以减小轧件心部横向拉应力,增加心部静水压应力,削弱了心部最大剪应变,有助于提高楔横轧轧件心部质量。同时,通过实验,验证了J.T.S法对提高楔横轧轧件心部内部质量的可行性。