环件轧制逆向仿真与毛坯优化设计

本文论述了矩形截面环轧制的优化规程设计方法，采用逆向仿真技术对相应的毛坯进行优化设计。设计过程中考虑了各种非线性约束，使轧机径向与轴向容量得到充分利用，缩短轧制时间。最后给出了仿真实现的程序框图，并用前向仿真验证了逆向仿真算法的正确性。     

异形截面环件轧制过程的三维有限元分析

本文采用三维刚塑性有限元数值方法对斜辊面轧型中轧制异形截面环件进行了模拟，结果表明，与轧制矩形截面环件相比，异形截面环件轧制具有不同的金属流动特点及应力应变分布规律。所得结果对环件轧制工艺计具有一定参考价值。     

基于响应面法的异形截面环件轧制宏观成形缺陷的分析与优化

缺肉是异形截面环件在轧制过程中容易产生的成形缺陷问题,缺肉程度与异形截面环件几何参数的关联关系十分复杂。建立2219铝合金不对称异形截面环件轧制的数值模型,分析了异形截面环件槽型深度和槽型角度对环件成形质量的影响,通过分析缺肉缺陷的形成机理,提出采用优化毛坯尺寸参数的方式来抑制缺陷。基于响应面法,以槽型深度、槽型角度和毛坯角度为设计变量,以缺肉系数为设计目标,建立了表征缺肉系数的响应面模型,并对该模型进行了回归检验。结果表明,槽型深度越大、槽型角度越小,越容易产生成形缺陷。利用建立的响应面模型对目标槽型深度为45 mm、槽型角度为70°的环件的毛坯角度进行了优化,结果显示优化后的毛坯较好地抑制了缺肉缺陷。     

锥台复合截面环件精密轧制毛坯的优化设计方法

针对广泛用于油气管道阀门、航空发动机机匣及结合环中的锥台复合截面环件较难同时获得所需的直径尺寸和台阶形状的问题,提出"等壁厚型"和"变壁厚型"两种环坯设计方法。借助ABAQUS模拟平台,建立两种轧制环坯设计下的锥台复合截面环件轧制过程的有限元仿真模型,分析两种环坯轧制过程中的台阶充型规律及最终的成形环件尺寸误差。结果表明,"变壁厚型"环坯比"等壁厚型"环坯轧制成形后尺寸精度高。为获得最优的尺寸精度,在"变壁厚型"环坯设计基础上,添加尺寸修正系数η。通过对比不同修正系数η下的环坯轧制成形尺寸精度,得出尺寸修正系数η在1η1.1范围内的"变壁厚型"环坯为最优环件轧制毛坯。基于模拟结果,在WD51Y-250多功能轧环机上进行锥台复合截面环件轧制实验,验证有限元模拟的可靠性和环坯设计方案的可行性。     

异形截面环件虚拟轧制及其工艺优化

环件轧制是当前广泛应用于生产无缝环件的一种特殊塑性成形方法,然而轧制异形截面环件影响因素众多,控制环件成形具有高度的复杂性,采用传统的试凑法很难满足产品研发的需要。文章基于通用动力显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了RAW200/160-5型径轴向轧环机的三维仿真模型,并对斜L异形截面环件进行了虚拟轧制,实现了毛坯结构和轧制工艺的优化。结果表明,采用计算机模拟环件轧制生产过程,对于优化毛坯形状,制定或修改环件轧制工艺,缩减产品研发时间,降低生产成本,提高轧制效率具有重要意义。     

异形截面环件轧制过程的三维有限元分析

本文采用三维刚塑性有限元数值方法对斜辊面孔型中轧制异形截面环件进行了模拟。结果表明，与轧制矩形截面环件相比，异形截面坏件轧制具有不同的金属流动特点及应力应变分布规律。所得结果对环件轧制工艺设计具有一定参考价值。     

异形环件精密轧制关键技术及有限元分析研究进展

对常见的异形环件进行分类,结合异形环件轧制特点,指出毛坯设计、轧辊运动轨迹设计以及成形缺陷控制等为异形环件轧制技术的关键难点所在,并引出了解决措施。对有限元分析过程中的毛坯设计、轧辊控制、微观组织演变等进行了探讨,给出了控制和处理的方法。     

复杂异形环件毛坯优化设计方法研究

针对复杂异形环件轧制过程中的运动难以控制和质量难以保证的难题,结合复杂异形环件轧制过程的特点,对轧制成形过程材料流动规律进行研究,并结合体积成形过程中的材料变形规律,提出了体积相等、形状相似、截面相等3条复杂异形环件毛坯的优化设计原则,并利用有限元分析方法对所提出的方法的合理性进行了验证。     

非轴对称旋转凸凹面异形件拉伸毛坯的研究

提出了确定非轴对称旋转凸凹面异形件拉伸毛坏的圆周分度截面、平行截面作图解析法,阐述了运用该方法解决问题的具体步骤。     

从动齿轮坯辗扩工艺优化

采用开式辗扩方式进行从动齿轮坯辗扩,经过数值模拟和实验验征得到了飞边小且充填饱满的齿轮坯.模拟和实验结果表明,上下校形模角均为45°时毛坯无飞边或者有很少的飞边,并且能够很好地满足后续整形工艺要求,为类似毛坯的设计提供了参考.     

孔型对环件轧制过程稳定性影响

在环件轧制过程中,孔型是环件轧制的重要工艺参数之一.通过设置不同孔型,使用有限元软件ABAQUS进行模拟,研究不同孔型条件下轧制力、轧制力矩与时间的关系,从而研究其具体影响.结果表明:孔型对环件轧制过程稳定性也具有重要影响,环件轧制时梯形截面孔型比矩形截面孔型对轧制过程稳定性更有利.     

大型环件热辗扩成形宽展的工艺因素效应研究

如何有效地的预测和控制宽展,是大型环件热辗扩领域迫切需要解决的重要课题。本文采用热力耦合三维有限元法,从变形区当量形状参数角度出发,研究工艺因素对大型环件热辗扩成形中宽展的影响规律和机制。结果表明:不同工艺因素下宽展的变化是变形区当量形状参数变化的综合作用结果;减小相对压下量或者驱动辊转速,增大芯辊进给速度或环件初始温度均有利于环件端面质量的提高,也使得轴向宽展减小。     

矩形截面铝合金环件轧制成形方法

在试验和生产实践基础上,提出了一种采用空气锤自由锻制坯、轻向轧环机轧制成形矩形截面铝合金环件的新方法,通过设计轧制用毛坯、轧制孔型、轧制工艺参数,成功实现了矩形截面铝合金环件轧制成形和批量生产。     

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。     

基于有限元分析的板料形状对S梁拉深的影响

基于DYNAFORM动力显式有限元分析软件,将数值模拟技术应用于S梁的坯料优化过程,研究了不同的毛坯形状、尺寸对S梁拉深的成形极限图、厚度分布、减薄率的影响。通过对比分析不同的坯料成形模拟结果,确定较为合理的毛坯形状尺寸。研究结果表明:方式1是不可取的,而方式2能很好地成形出合格零件,最大减薄率为16.6%,最大增厚率为1.84%。在法兰处可以适当添加拉延筋以缓解起皱趋势。     

滚圈的铸造生产

采用保温冒口、外冷铁、水玻璃砂组芯造型和醇基锆英粉涂料工艺,弥补了钢水熔炼能力不足,简化了造型,在铸件浇注上升速度＜８ｍｍ／ｓ的条件下,铸造出一次通过１级超声和２级磁粉探伤检验的合格铸件。     

The Technical and Commercial Potential of an Incremental Ring Rolling Process

A novel incremental ring rolling process is proposed, in which a narrow mandrel is moved both radially and axially. The process has potential to allow flexible near-net-shape forming of both hot and cold rings, and has been assessed by experiments on commercial cold ring rolling machines, a physical simulation using wax rings, and two finite element models. The results suggest that the process is technically feasible although the cycle time increases with the degree of flexibility and the stability of deformation depends on careful design of the tool path.     

莱钢近终型异形坯连铸机生产实践

介绍了莱钢近终型异形坯连铸机钢水工艺流程、钢包浇注、中间包浇注、无氧化全保护浇注、结晶器参数设计、保护渣设计、二次冷却等生产实践。通过生产工艺优化和技术改进,使异形坯连铸机浇注技术不断成熟,生产组织稳定顺行,铸坯质量得到进一步提高。