三辊楔横轧轧机定型设计

三辊楔横轧轧机定型设计１１０００６沈阳东北大学郭长武，栾瑰馥１．前言楔横轧是６０年代初问世的一种少、无切削加工轴类零件新工艺，由于它具有其他成形工艺所无法比拟的优点，因而获得迅速发展。三辊楔磺轧除具有其他类型楔横轧优点外，还具有轧件质量高的突出特点，...     

基于ANSYS/LS-DYNA的楔横轧应力应变分析

通过ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧轴类件的成型过程进行数值模拟,分析楔横轧轴类件轧制过程的应力应变规律,并对各轴向应力应变进行比较,阐明楔横轧轴类件的变形特征,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,可为其他零件轧制成形机理及变形规律的研究提供理论依据和参考.     

楔横轧多台阶轴轧齐曲线优化研究

轧齐曲线是控制楔横轧轴件台阶平整的重要因素,目前的轧齐曲线公式,应用复杂、准确性差,实际生产需要多次修模调整。以实际生产中多台阶轴为研究对象,对其工艺方案和轧件螺旋状斜面缺陷进行分析,研究了轧齐曲线对轧件不同位置直角台阶的影响规律。根据体积平衡原理,建立在轧齐曲线作用下的模具楔形体积与其对应的轧件台阶体积的平衡关系。根据制件台阶轴端体积变化规律,利用各参数和条件建立了一次函数形式的轧齐曲线方程,采用有限元模拟和轧制实验相结合的方式对轧齐曲线进行了验证,研究结果减少了台阶轧齐修复次数,提高了轧齐数据的准确性。     

基于有限元法分析楔横轧大型轴类件可行性

目前国内外重型汽车等大型轴类件需求量与日俱增,传统锻造工艺难以满足市场需求,文章采用Ansys/Dyna有限元软件,建立楔横轧大型轴类件有限元模型并进行实验验证,在此基础上对楔横轧工艺成形大型轴类件进行有限元数值模拟,分析随着轧件尺寸的增大,轧件内部应力、应变的变化规律和直径对轧件心部破坏的影响规律,阐明楔横轧成形大型轴类件工艺是可行的,研究结果为实现大型轴类件高效化、节能化生产,满足市场需求提供了理论依据.     

楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面缺陷形成条件分析

依据文献 [4]的模拟实验结果 ,拟定了楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面出现表面缺陷 (蛇皮状或鱼鳞状缺陷 )时的金属流动速度场。以此为基础 ,并借助于上限原理和最小能量原理 ,获得了楔横轧成形阶梯轴时轧件表面缺陷形成的必要条件。同时 ,研究了表面缺陷产生与变形程度、摩擦因数及模具整形段相对长度的关系。从而为估测楔横轧成形阶梯轴类件时轧件表面是否会产生缺陷提供理论指导。     

楔横轧轧件扭转变形影响因素的研究

应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对楔横轧轴类件进行轧制过程的模拟,分析了轧件扭转变形的形成原因,总结出成形角、展宽角、断面收缩率、摩擦系数及模具脱空宽度对轧件扭转变形的影响规律,指出采用脱空模具是降低轧件扭转变形的最有效措施.本研究为合理确定楔横轧工艺参数,改善轧件的质量提供了重要的理论依据.     

楔形模横轧工艺的研究与实践

双辊楔形横轧变形是在两个相同的作同向旋转的圆弧形楔形模间横轧毛坯,并使毛坯随之转动,再由楔形模的倾斜侧边把毛坯的多余金属逐渐由中间部分向两边延伸,使毛坯直径减小,长度增大。同时利用楔形模的平凸边来精整毛坯减径面的尺寸和辗光表面。楔形模横轧工艺的典型零件是哑铃形状的阶梯轴,所有其他较复杂形状的轧件一般也都由这种基本变形     

工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响

采用有限元软件DEFORM-3D对楔横轧厚壁空心轴进行热力耦合数值模拟,得到了工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响规律。结果表明,在成形角35°～45°、展宽角4°～7°、断面收缩率35%～65%、轧制温度900℃～1100℃时,轧件不圆度与成形角及断面收缩率的变化成反比,与展宽角及轧制温度变化成正比。采用H630楔横轧机进行轧制实验验证了有限元模型的正确性。模拟与实验结果证明,轧件横截面失圆是楔横轧成形厚壁空心轴类件常见的质量问题;变形区金属沿轴向的流动受到未变形金属的阻碍,是造成不圆度在轧件的对称面上最大并沿轴向逐渐减小的原因。研究结果为确定楔横轧厚壁空心轴的工艺参数提供了理论依据。     

楔横轧大型轴类件轧制力规律研究

轧制力是楔横轧成形大型轴类件的重要技术参数之一。文章采用ANSYS/LS-DYNA3D有限元软件对大型轴类件的楔横轧成形进行数值模拟,分析轧制力随工艺参数和轧件直径变化的规律,通过轧制实验验证表明,有限元模拟具有良好的可靠性。该文对于楔横轧大型轴类件轧制力规律的研究结果,为设计大型楔横轧机确定力能参数,实现大型轴类零件的楔横轧经济化生产,提供了理论依据。     

重庆建成楔横轧制生产线

重庆长江钢厂投资２５０万元，建成了重庆市第１条Ｈ７５０型二辊式楔横轧制生产线，楔横轧成型工艺是一种轴类零件成型的新技术，是冶金部推广应用的一项节能节材新技术，产品广泛应用于汽车、拖拉机、电机等轴类零件的生产，具有生产效率高，节约材料，减少加工工序，降低产品成本等优点。重庆长江钢厂历经１年半时间，于１９９４年２月底建成Ｈ７５０型二辊式楔横轧生产线，目前设备运转正常。楔横轧制工艺是利用２个装有带楔形模具的轧辊，其轴线平行配置，以相同方向旋转，带动棒料在孔型作用下，经成形精整及切断，轧制成各种阶梯轴类…     

楔横轧技术的应用

楔横轧技术的应用楔横轧成形工艺是国内外近３０多年来发展起来的一种少无切屑工艺，适于轧制台阶轴类工件和其他旋转体类工件。如汽车、摩托车、拖拉机的各种台阶轴、球头销，各种发动机连杆的精密模锻坯，以及各种扳手、钳子等五金工具的精密模锻坯等。近几年，许多工业...     

自行车“连曲柄中轴”平板楔横轧制坯工艺的试验研究

叙述了应用平板楔横轧工艺为自行车“连曲柄中轴”零件进行制坯的试验研究过程;介绍了多楔、接续、大β角的平板楔横轧工艺特点及模具设计方法,它是单件轧制多台阶、不对称、大长度轧件的合理可行的工艺方法,并在实际生产中取得了较好的经济效益。     

国家标准《钢质楔横轧件工艺编制原则》研制的必要性及技术概要

楔横轧作为轴类零件成形的先进技术,已被广泛应用于汽车、拖拉机、工程机械和非行走机械等行业,并逐步被国外汽车界所接受。为了促进国内楔横轧行业规范发展,提升中国在国际上的话语权,参考相关专业的技术规范,结合国内楔横轧制造水平、技术能力、设备类型和生产现状,在大量理论研究和工程实际数据验证基础上,制定了钢质楔横轧件的工艺编制原则。该原则包括楔横轧的工艺流程、工艺参数确定(原材料性能参数、加热温度、加热时间、轧辊转速、热处理方式、表面质量参数)、设备选型、模具设计和质量控制等。最后将其在楔横轧件制造企业和楔横轧件使用企业进行了试点推广应用,收到较好的应用效果。     

楔横轧凸轮体内直角台阶轧齐曲线的研究

根据楔横轧工艺的特点,简化了凸轮体轧齐的数学模型,推导出楔横轧凸轮体在轧齐过程中螺旋斜锥体大端半径随轧件转角变化的旋转公式及各阶段螺旋斜锥体的体积公式。根据体积平衡原理得到了凸轮体内直角台阶的轧齐曲线,最后采用有限元软件对凸轮体的轧齐过程进行模拟,模拟结果良好,验证了轧齐曲线的正确性。研究结果对用楔横轧工艺设计生产凸轮轴具有借鉴意义。     

楔横轧多楔成形等直径轴类件内部疏松的理论与实验研究

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对楔横轧多楔成形等直径轴进行了数值模拟与分析。根据轧制过程中特征点的应力变化规律,确定了楔横轧多楔轧件内部容易发生疏松的位置是在靠近外楔起楔的中心区域,并分析了多楔轧件内部出现疏松的原因。通过轧制实验对轧件内部疏松进行了研究,实验结果和模拟结果吻合。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件时减少轧件内部疏松提供了理论指导。     

大型轴类件楔横轧成形可行性分析

目前国内外重型汽车等大型轴类件采用锻造成形,存在着效率低成本高等问题.本文利用Ansys/Dyna有限元软件,对楔横轧轧制大型轴类件进行有限元数值模拟,分析了随着轧件直径的增大,轧件内部应力、应变的变化规律和直径对轧件心部应力的影响,得出大型轴类件采用楔横轧成形是可行的,为实现大型轴类件高效化、节能化生产提供了理论依据.     

楔横轧轧制螺纹轴应力状态研究

提供了楔横轧轧制螺旋轴类件模型,并通过DEFORM-3D有限元软件模拟了楔横轧轧制梯形齿形截面螺旋轴类件的成形过程,对轧件成形过程中两个重要变形阶段(成形段和精整段)的应力分布及变化规律进行详细分析.得到了轧制过程工件内部不会出现心部疏松等缺陷的结论,该应力变化规律为楔横轧轧制螺旋件的深入研究提供了理论依据.     

偏心圆截面轴类零件的楔横轧成形数值模拟

提出了一种偏心轴类零件楔横轧成形新工艺,给出了楔横轧成形偏心轴类零件轧辊的辊型曲面.利用三维弹塑性有限元软件LS-DYNA对一种典型偏心轴类零件楔横轧成形进行了数值模拟,分析了其成形过程、应力应变场分布及工艺特点.模拟结果表明,从起楔开始就将坯料轧制成偏心圆截面的偏心轴类零件的楔横轧工艺是完全可行的,而且具有轧制力小、变形容易控制等优点.     

楔横轧铝合金轴类件的有限元模拟分析

为了研究铝合金轴类件楔横轧的变形机理,通过三维塑性有限元软件对它的成形过程进行了数值模拟,获得了楔横轧变形过程中的金属流动行为、应力分布、应变分布,以及轧制力与接触面积的变化曲线。结果表明,在成形过程中,轧件表面金属流动快,心部金属流动慢;应力先迅速增大到最大值后逐渐减小,以均匀的循环应力展宽轧件,结束时迅速降为零;随楔入深度的增加,应变迅速增大到最大值后,增加速率减缓;轧制力随轧件与模具接触面积的增大而增大,展宽时呈波浪状上下波动,轧制结束时降为零。结果能为探索铝合金轴类件楔横轧成形提供借鉴。     

平板楔横轧工艺在挡圈钳制坯上的应用

介绍了平板式楔横轧的工艺特点，分析了挡圈钳的变形工艺及设计了轧件。阐明了楔横轧模具的主要设计参数。计算了挡圈钳楔横轧模具的孔型尺寸。通过挡圈钳楔横轧制坯工艺的实践，分析及比较了新旧制坯工艺的技术经济。