直缝焊管排辊成形有限元仿真研究

为了更好地了解板带的成形规律,避免产品缺陷,针对直径为273mm的焊管排辊成形机组建立了基于Updated-Lagrangian法的弹塑性大变形有限元模型,并采用动力显式算法进行了全流程的ERW焊管排辊成形有限元仿真计算,分别得到了在不同成形段下管坯的花型、横向等效塑性应变和纵向应变。模拟结果表明,在排辊成形过程,板带边缘、中心以及与BreakDown轧辊接触的区域存在较大的加工硬化;在整个变形区内板带边缘和中心的纵向相对应变较小,可以防止边缘出现起皱、鼓包。     

ERW辊弯成形过程CAD/CAE集成建模方法研究

在ERW辊弯成形过程中,带钢依次经过设置在成形方向上的水平和垂直成形轧辊,将平面渐进地弯曲成所需要的圆周截面.整个变形是一个经历大位移、有限应变的过程,具有很强的非线性特征,成形规律复杂.按照不同的成形段按带钢的进料方向,将高频直缝焊管辊弯成形过程依次建立预成形段CAD模型、线成形段CAD模型以及精成形段CAD模型,并将各个成形段的模型集成为高频直缝焊管辊弯成形总体CAD模型,并在此模型为基础进行有限元CAE分析.论文介绍的方法在宝山钢铁股份有限公司得到验证和实际应用.     

四层卷焊管成形过程的模拟研究

四层卷焊管具有可靠性高、强度高以及抗渗漏性强的特点,广泛应用于承受高压的管线中,其生产的关键是其成形技术。采用大型非线性软件Marc对厚度为0.5 mm的带钢卷曲成f10 mm的四层卷焊管的连续成形过程进行了模拟,分析了卷焊管卷曲成形规律和变形特点。模拟结果可为四层卷焊管配辊方案的设计提供理论依据。     

直缝焊管辊弯成形动力学仿真研究

基于显式动力学算法,建立了直缝焊管成形过程的弹塑性有限元模型,采用大型非线性有限元软件ABAQUS对直缝焊管辊弯成形过程进行了模拟仿真。分析了成形过程中带钢的应力、应变的变化规律以及机架间距对成型质量的影响。研究结果表明,整个成型过程应力变化平缓,带钢边缘应变小于中部应变;随着机架间距的增大,带钢边缘的纵向应变相应减小。     

螺旋焊管成形技术分析

螺旋焊管能够以较窄的带钢生产直径较大的钢管,当时这种钢管产品的管体上容易出现波浪弯压痕,这是由于传统成形工艺中缺乏成形装置内压辊辊形设置的应用技术,导致辊形确定精确度差,而导致钢管产生波浪弯压痕。本文对螺旋焊管的成形技术进行了分析,提出了,提出了新的成形工艺设计,希望能够有效解决螺旋焊管的制造缺陷。     

直缝焊管排辊成型CAD参数化快速建模系统开发

ERW焊管排辊成型过程复杂,成型轧辊多达上百个,在生产不同规格产品时需要调整辊位参数或更换部分轧辊。排辊成型过程CAD建模是排辊成型过程数字化的重要环节。本文以ERW 610直缝焊管排辊成型机组为研究对象,对排辊成型过程的参数化建模技术进行了研究,基于UG二次开发技术,建立了ERW焊管排辊成型CAD参数化快速建模系统平台。通过该系统,可以实现对全系列管径机组的参数化快速建模,并可完成辊位快速设定参数的实时更新和轧辊参数的设计与修改。该系统平台为工程技术人员掌握成型原理、机组设备、成型规律和进一步开发ERW排辊成型生产工艺提供了重要工具。     

OOP在样条有限条辊弯成形模拟中的应用

将面向对象的程序设计方法应用于数值模拟辊弯成形过程，实现了弹塑性大变形样条有限条方法的程序设计，并与可视化研究相结合，成功地模拟了焊管成形过程并给出了算例的结果。     

三角皮带轮单辊轮辊轧成形机理的研究

研究实心钢制三角皮带轮的辊轧成形工艺,进行了单轧辊连续进给的辊轧成形实验,并运用DEFORM软件对辊轧成形过程进行数值模拟。研究表明,成形过程中工件的内径将会增大,其原因是变形区的金属产生了切向流动所致;在稳定变形时,切向流动小,对工件内径影响小,而随着变形过程,金属的径向和轴向流动阻力加大,切向流动增强,导致工件内径产生显著变化,甚至造成工件失稳;因此,解决金属的切向流动时皮带轮辊轧成形工艺的关键。     

直缝焊管液压成形极限理论预测模型

直缝焊管广泛应用于汽车车身管状零件液压成形中,焊接区影响着焊管塑性变形规律,准确评价焊管缩颈或破裂现象是工程上倍受关注的问题。基于金相分析法和显微硬度测量法分析高频感应焊管的结构特征,并根据液压成形条件下高频感应焊管的变形特点,提出一种用于计算直缝焊管液压成形极限的理论方法。基于该方法,选用Swift硬化方程和Hill屈服准则推导出直缝焊管液压成形极限理论预测模型,在已知焊管(包含焊接区和基体区)材料性能参数条件下可获得直缝焊管液压成形极限图。运用此理论预测模型,计算出QSTE340高频感应焊管的液压成形极限图。成形极限的计算结果与试验对比表明,二者吻合较好,这证明所建立的直缝焊管液压成形极限的理论预测模型是正确的。     

基于弯曲辊轧制的曲面零件连续成形方法

为实现曲面零件的快速成形,提出基于可弯曲辊轧制连续成形三维曲面的新方法。在弯曲辊轧制过程中,通过控制上、下成形辊的辊缝分布,使板料在沿垂直于轧制方向产生弯曲变形的同时,在板料厚度方向不均匀减薄,从而导致沿轧制方向的弯曲变形,随着成形辊的转动,板料被连续成形,最终形成三维曲面零件。阐明曲面的形成机制,建立曲面轧制成形控制的理论与方法。对成形过程中板料厚度方向变形与轧制方向变形之间的关系进行分析,给出轧制方向弯曲变形曲率的计算公式,建立辊缝及轧辊轮廓曲线的计算方法。研制小型试验装置,进行典型曲面件的成形试验,并对凸曲面与鞍型曲面的成形结果进行测量与分析,结果表明,成形曲面的成形误差不超过1.2 mm,说明连续轧制方法用于成形三维曲面零件具有可行性与有效性。