无缝钢管微张力减径过程的数值计算

根据微张力减径机组轧制工艺,采用ANSYS/LS-DYNA大型通用有限元分析软件对无缝钢管的微张力减径过程进行了数值计算,得到了钢管经过各机架时的应力场、应变场、壁厚的分布规律,以及金属的变形状态。模拟结果能够较好地诠释钢管减径过程中出现的壁厚不均等现象,模拟结果与实际生产中钢管变形行为状态基本吻合。研究结果对于技术人员分析、制定和优化钢管减径工艺制度具有较好的实践指导意义。     

厚壁钢管张力减径过程的变形规律研究

荒管壁厚和张力系数是张力减径工艺的重要参数,对成品钢管质量具有直接影响。针对20机架钢管张力减径过程建立热力耦合有限元模型,并选择9种不同壁厚的钢管进行数值模拟,得到了张力减径过程中金属的流动规律,研究讨论了钢管内多边形的形成机理,总结了荒管壁厚和张力系数对张力减径工艺的影响规律。     

张力系数对钢张力减径管壁厚度参数的影响研究

张力系数是钢管张力减径工艺的关键参数。为了分析张力系数对钢管减径工艺的影响,首先给出了具体的钢管减径工艺张力系数和轧辊转速的关系,得出了10组不同张力系数下的轧辊转速和减径工艺参数。然后运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对这10组张力减径过程进行了数值模拟,分析了不同张力系数下的接触应力、壁厚、内六方程度等工艺参数。最后通过实验验证了模拟结果,得出合理的张力系数。结果对改善钢管张力减径工艺和提高钢管轧制成形质量具有参考价值。     

单机架减径率对无缝钢管周向壁厚影响的研究

在热轧无缝钢管的微张力减径工艺中,一般不会引发"内六方"缺陷,但是厚壁管在微张力减径时容易产生周向壁厚不均的质量缺陷。通过利用ANSYS/LS-DYNA有限元软件动态模拟不同机架的应力应变状态可以发现,采用微张力减径时,钢管的周向壁厚存在差异。在总减径率不变的前提下,降低单机架减径率,可以改善热轧无缝钢管的周向壁厚不均缺陷。     

无缝钢管张力减径过程的有限元分析

根据张力减径机组轧制工艺,采用非线性有限元法建立了三维热力耦合弹塑性有限元模型,运用该模型对实际张力减径过程进行了数值模拟,得到了管坯的温度场、应变场和应力场分布规律,分析了管坯经过各机架时的壁厚变化。模拟得到的轧制力能参数与现场实测结果吻合较好,为张力减径过程的工艺理论研究提供了依据。     

微张力减径的钢管质量及其控制

介绍了衡阳钢管厂φ108mm三辊轧管机组配置12架微张力减径机生产中厚壁钢管的外径精度、壁厚精度及内外表面质量情况。实践证明采用合理的减径工艺制度,用一组微张力减径机代替二辊减径机+回转定径机生产中厚壁钢管是极为成功的。     

微张力定径机的工艺计算方法

主要介绍了微张力定径的壁厚变化、张力系数、工作辊径系数、单机减径率等的工艺计算方法。提出了孔型设计的基本方法。     

厚壁管微张力减径过程有限元计算分析的实验研究

本文通过弹塑性有限元对厚壁钢管微张力减径过程中的壁厚变化作了计算分析,并与实验结果进行了对照,证明了用弹塑性有限元分析微张力减径过程是可行的,并得出一些结论,这对于用有限元手段开发新品种,推广微张力减径技术有重要的意义。     

钢管微张力减径过程中壁厚变化的有限元计算分析和实验研究

通过弹塑性有限元对几个典型品种钢管微张力减径过程中的壁厚变化作了计算分析,并与实验结果进行对照,证明用弹塑性有限元分析微张力减径过程是可行的,并得出一些结论,这对于用有限元手段开发新品种,推广微张力减径技术有重要的意义。     

14机架微张力定(减)径过程壁厚分布的有限元研究

根据钢管微张力定(减)径过程的变形特点,利用MSC.Marc软件进行三维弹塑性有限元分析,模拟钢管通过14机架微张力定(减)径机的变形过程。通过研究钢管断面上的横向壁厚分布,分析其内多边形程度;通过研究整根钢管的轴向壁厚分布,不需进行解析计算,可直接在有限元模型上测得头尾增厚段的切除长度。据此提供分析产品缺陷、指导工艺设计的依据。     

连轧钢管的壁厚不均原因分析

从管坯加热制度、工艺调整、轧制工具、冷却水等4个方面分析了导致连轧钢管壁厚不均的原因,并针对上述影响因素提出了相应的预防措施。分析认为:管坯加热制度应在满足生产节奏的同时,合理控制加热温度及加热速度,降低晶粒不均匀长大倾向,从而控制壁厚不均;钢管的螺旋状壁厚不均,在排除管坯加热温度缺陷后,应从穿孔机组工艺调整及轧制工具使用方面考虑;钢管的直线状壁厚不均,应从连轧管机组工艺调整、轧制工具使用及冷却水影响等方面综合考虑。     

板材单点渐进成形破裂模拟优化与实验验证

针对渐进成形工艺加工半锥角较小制件侧壁厚度减薄及破裂问题,基于ABAQUS建立渐进成形有限元分析模型,并进行数值模拟与结果分析。对于板材破裂及厚度分布不均现象提出优化方案,并完成数值模拟与实验验证,结果显示,实验加工与数值模拟结果基本一致。最后总结出渐进成形中板材发生破裂的原因、本质及解决方法。     

瞬变电磁法检测埋地金属管道腐蚀模型的ANSYS仿真

为探讨埋地金属管道腐蚀后瞬变电磁场响应,采用二维有限元数值模拟方法研究了不同壁厚埋地金属管道对瞬变电磁场的影响规律;利用ANSYS有限元仿真软件对模型进行了分析计算,考察瞬变电磁场对不同壁厚埋地金属管道的分辨能力。结果表明：埋地金属管道管壁越厚,磁场越强,且随时间增加管壁上磁场强度逐渐减弱;管道壁厚不同时,磁场强度曲线尾支明显分离;瞬变电磁法能有效检测埋地金属管道腐蚀程度并对其进行失效评价。     

等径三通管整体液压成形壁厚分布规律

对铝合金薄壁三通管壁厚分布规律进行研究。将管坯放入模具型腔,通过轴向进给补料、内部增压,沿下模具型腔中间倒圆角处凸出一个较高的等径支管,形成等径三通管。通过数值模拟和实验对等径三通管整体液压成形的过程进行研究,分析了三通管整体液压成形4个不同阶段的管材壁厚分布规律和管材关键部位壁厚的变化规律。研究发现,成形管材底部的壁厚最大,过渡圆角周边处次之,支管顶端周边最薄。数值模拟和实验结果相吻合,为T型三通管零件生产奠定了基础。     

1060铝矩形管冷挤压平直度分析与控制

实际生产挤压管形或管材件时常伴有管壁弯曲,影响产品的外观质量,对于有平直度要求的零件成品率非常低。运用Deform-3D软件,对1060铝薄壁矩形管的成形过程进行模拟分析影响管壁平直度的因素,为模具设计与生产工艺提供参考依据。实验在室温20℃,固体粉末润滑剂,2000 k N液压机设备环境下进行,在实验之前需要对坯料进行皂化处理。通过实体挤压件与模拟件的对比分析以及对实体件管壁壁厚的测量,发现实体件管壁平直度较模拟件弯曲并且壁厚不均匀。改变上、下模相对位置关系,上模中心向下模中心左边偏离0.2 mm,使得上、下模之间间隙不均匀。通过模拟结果分析表明,上、下模间隙不均匀是影响管壁平直度与壁厚不均匀的一个重要因素,而挤压速度对管壁的平直度影响不大,为实际生产和模具安装精度要求提供了参考。     

21机架张力减径机椭圆孔型的有限元分析

根据钢管在张力减径时的变形特点,利用ANSYS软件对21机架张力减径机进行三维建模有限元分析,模拟荒管在减径过程中的变形过程,比较圆孔型参数模拟和椭圆孔型参数模拟时荒管产生“内六方”的趋势和壁厚变化情况.分析认为,采用椭圆孔型参数模拟时,荒管产生“内六方”的趋势较小,且壁厚波动也较小.     

圆管无芯弯曲壁厚变薄量研究

采用回归分析和曲线拟合方法，提出圆管无芯弯曲壁厚减薄量新的计算公式。经验证该公式比目前实际采用的变薄量计算公式具有更高的计算精度。     

水辅助注塑制品残余壁厚影响因素仿真分析

残余壁厚是衡量水辅助成型制品质量的重要指标,研究工艺参数对残余壁厚的影响规律对生产工艺具有重要指导意义。基于流体体积法,应用计算流体力学（CFD）计算软件分析了工艺参数对水辅助注塑三维弯管残余壁厚的影响。仿真分析中为了完整描述熔体黏度在实际成型中的变化,利用软件中的用户定义功能（UDF）完成对熔体黏度模型的定义。模拟分析表明：注水速率与熔体注射量是影响水管件成型质量的主要因素。提高注水速率,使得短时间内有更多熔体被推向前方,形成更小的残余壁厚。提高熔体注射量会降低水体穿透空间,得到的水管件残余壁厚更大。另一方面,本次模拟分析中诸如注水温度、模具温度、熔体温度等因素对残余壁厚影响并不大。