非对称楔横轧成形轴类件成形过程仿真分析

目的研究非对称楔横轧轧制单轴类件的成形过程。方法利用有限元技术仿真分析了非对称楔横轧轧制单轴类件的成形过程,获得了非对称楔横轧成形过程中轴的应力应变状态,以及轧制力与接触面积关系的变化曲线。结果仿真分析结果表明,单轴成形过程中,横截面切应变近似呈中心对称分布,由心部沿与水平方向夹角45°的方向呈半拉伸状态,呈椭圆成形特征。结论轧制楔入段需要较大的轧制力,克服材料塑性变形产生的抗力;展宽和精整段,轧制力和模具与轧件的接触面积呈线性增长趋势。     

可移式模具在楔横轧工艺中的应用

通过使用可移式轧辊模具,成功地利用一副模具轧制出了形状相似、仅局部尺寸不同的多种规格的阶梯轴,使楔横轧工艺在规格较多、批量较小的轴类零件毛坯成形中得到了应用,楔横轧技术得到了进一步发展和推广.     

三辊楔横轧轧制空心轧件工艺参数对轧制力的影响规律

目的 研究分析5个工艺参数对轧制力的影响规律。方法 采用Deform软件建立三辊楔横轧轧制空轧件有限元模型,并对比模拟结果和实验检测结果中轧制力的变化规律,验证模拟结果的可靠性。利用正交实验法,全面系统分析各工艺参数对轧制力的影响规律。结果 轧制温度对轧制力的影响最大,其次是轧件轧后外径,然后是轧件内径,展宽角和成形角对轧制力的影响相对较小。结论 Deform软件模拟结果和实验中提取的轧制力曲线变化趋势基本一致,说明各工艺参数对轧制力的影响规律可靠。     

输出轴楔横轧成形空心缺陷的研究

针对输出轴轧件出现的空心缺陷现象,采用有限元与实际轧制相结合的方式,对楔横轧轧件成形过程中应力应变场进行了分析,发现轧制过程中轴向金属运动阻力太大,是引起工件出现空心缺陷的原因。通过将二次轧制模的基圆高度整体降低,减小了金属轴向流动的阻力,从而避免了轧件空心缺陷的产生。     

非对称楔横轧成形缺陷分析与模具参数的确定

分析了楔横轧生产过程中主要的成形缺陷:轧件不旋转、扭曲、折叠、心部缩松等,并提出了改进措施。根据轧制生产经验值及摩擦系数μ与模具成形角α、展宽角β之间的关系理论研究,建立了三者之间的关系曲线;并在此基础上分析了非对称楔横轧轧制过程中轴向力的不均衡问题,为楔横轧模具的参数选择提供依据。实验结果表明,优化后的模具轧制过程减少了轧件缺陷,提高了轧件质量。     

工艺参数对楔横轧42CrMo/Q235复合材料层合轴厚径比的影响

借助ANSYS/LS-DYNA软件,建立楔横轧层合轴有限元模型,根据四因素三水平的正交实验进行部分厚径比轧制实验。通过有限元数值模拟,分析工艺参数成形角、展宽角、断面收缩率和轧制温度对厚径比的影响规律。结果表明:轧制实验结果和有限元模拟的结果相符合,有限元模型可以用来预测厚径比。厚径比随着展宽角的增大先迅速下降,后缓慢下降;随着轧制温度的增大先增加,后缓慢增加;随着断面收缩率的增大先缓慢增加,后趋于平缓;随着成形角的增大变化不明显。对厚径比的影响主次为:展宽角、轧制温度、断面收缩率、成形角。研究结果有助于指导层合轴覆材厚度和基材半径尺寸的调控与设计。     

变温度场下楔横轧端头凹心数值模拟研究

目的研究楔横轧凹心产生的原因以及变温度场对端面凹心的影响。方法采用数值模拟的方法,详细分析了楔横轧变形规律下凹心产生的原因。同时利用Deform-3D用户子程序方式,给轧件端部添加一定形式的变温度场,分析了变温度场改善凹心缺陷的机制;研究了变温区表面温度与变温度场长度对凹心深度的影响。结果楔横轧凹心是由轧至极限料头长度Imin时,端面金属变形不均匀引起的,凹心深度随着变温长度的增加和变温区表面温度的减小而减小,结论所提变温度场楔横轧轧制工艺,可以有效改善端面变形的均匀性,添加此变温度场可以有效减小楔横轧凹心深度。     

基于有限变形理论的齿轮楔横轧制坯热力耦合模拟

楔横轧齿轮轧制成形是一个全新的课题,在轧制过程中轧件的变形、温度场及力能参数都有待研究。将楔横轧技术与齿轮范成加工原理相结合,设计了楔横轧齿轮轧制的模具,给出了楔横轧齿轮轧制成形热力耦合本构模型,并在SuperForm平台对轧制成形过程进行了有限元模拟,获得了轧件在成形过程中的变形规律、温度场分布及力能参数变化等数据,详细分析了数值模拟结果,为进一步研究齿轮楔横轧制坯提供参考。     

高碳钢中珠光体在温楔横轧过程中的组织演变

采用温楔横轧方法制备出表层具有超微细复相组织的高碳珠光体钢棒件,研究了珠光体组织在温变形过程中的演变.结果表明,珠光体组织中的渗碳体片层主要以弯曲扭折的形式协调塑性变形,表现出较强的塑性变形能力;剧烈塑性变形促进了渗碳体片层的球化,表层球化完全的渗碳体颗粒粒径均小于0.2μm;温楔横轧后铁素体基体发生了动态连续再结晶,等轴铁素体平均晶粒尺寸为0.3～0.4 μm,0.5R处和心部的渗碳体球化不完全,铁素体再结晶也不完全;铁素体晶粒的超细化和渗碳体片层的球化明显改善高碳珠光体钢棒件的塑性,温变形过程中应变、应变速率及温度分布的不均匀是引起组织性能差异的根本原因.     

GH4169合金楔横轧加工过程中动态再结晶及织构演变

为研究GH4169合金楔横轧加工过程中动态再结晶及织构演变规律,采用金相显微镜(OM)和电子背散射衍射(EBSD)对30%,50%两种断面收缩率下GH4169合金楔横轧件表层与心部的微观组织、晶体取向及织构进行分析。结果表明:GH4169合金楔横轧加工过程中,随着动态再结晶的发生,晶体取向逐渐变得随机化分布;轧制表层大角度晶界数量较轧件心部多,轧件表层织构强度变化不大,心部织构强度明显增强;经过楔横轧变形后织构发生转动,原始态织构类型为{001}〈110〉,{111}〈110〉,{111}〈011〉,轧制后主要织构类型为{001}〈010〉,{112}〈110〉,{110}〈111〉,{110}〈112〉;GH4169合金楔横轧件动态再结晶及织构演变规律是由楔横轧特殊变形特点决定的。     

钢管三辊斜轧空心减径过程研究

借助有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,研究钢管三辊斜轧空心减径过程中送进角与钢管变形状况,尤其是与壁厚的关系。试图通过分析不同送进角的条件下,轧件变形区内应力-应变分布,壁厚变化规律及轧制后毛管端面形状,确定钢管斜轧空心减径的可行性和有效性。     

身管膛线精锻成形金属流动与变形分析

以某身管膛线精锻加工过程为研究对象,使用通用有限元商业软件Abaqus建立了三维轴对称有限元模型,对身管膛线的成形过程进行数值模拟,分析了膛线嵌入芯棒过程中的金属流动情况。此外,还分析了芯棒结构及断面减缩率对膛线成形的影响,为实际加工过程中工艺参数的选取提供依据。     

多工位高速锻造工艺优化技术研究现状

简要介绍了多工位高速锻造工艺及其特点,阐述了基于有限元模拟的锻造工艺优化技术的发展现状,并在此基础上根据多工位高速锻造工艺的特点,阐明了多工位高速锻造工艺优化技术研究中存在的主要问题,探索了多工位高速锻造工艺优化技术研究的方向.     

钛的屈服强度对大面积钛-钢复合板结合性能的影响

通过有限元模拟分析和爆炸焊接试验验证,研究了原材料钛的屈服强度和大面积钛-钢复合板结合性能的关系。结果表明,在爆炸焊接高温高压作用下,钛层的塑性畸变是产生褶皱型未结合缺陷的主要因素;控制原材料钛的屈服强度使之处于较低的水平,能够改善钛在爆炸焊接时的塑性应变行为,有利于获得良好结合性能。     

三辊斜轧空心减径的辊形设计及实验验证

以三辊斜轧空心减径过程中辊形对轧制过程的影响规律为研究对象,对无缝钢管三辊斜轧空心减径过程进行分析研究,建立了辊型的数学模型.利用有限元软件分析辊形曲线对成形过程的影响,并在某三辊实验轧机上进行实验分析,将实验结果与有限元模拟结果进行对比和分析.结果表明,当减径量小于10 mm时,入口锥角为2.5°的辊型对应的轧件在接近均整变形区金属流动十分平缓和均匀,轧件前端面也从三角形截面逐步变为圆截面;当减径量在14 mm左右,采用入口锥角为3.5°的辊型时轧件的质量较好.     

1100铝合金双滚轮滚压包边模拟及实验研究

目的 研究双滚轮滚压包边工艺在1100铝合金包边成形中应用的可行性。方法 结合有限元模拟和L16(45)的正交模拟试验,研究1100铝合金双滚轮滚压包边过程中翻边高度、TCP-RTP距离、滚轮半径、圆角大小及滚压速度等因素对包边成形情况的影响规律,以及各因素对波浪起皱量及伸缩量的影响趋势,分析缺陷产生机理。结果 各工艺参数对波浪起皱量和伸缩量的影响显著性排序分别为：翻边高度＞TCP-RTP值＞滚轮半径＞圆角半径＞滚压速度;圆角半径＞滚压速度＞翻边高度＞滚轮半径＞TCP-RTP值。双滚轮滚压包边中使1100铝合金板材产生波浪起皱和伸缩量的临界应力分别为30和20 MPa。结论 根据正交试验结果选取最优参数组合进行模拟和实验,结果表明实验结果波浪起皱系数与伸缩系数分别为4.20%和4.98%,成形质量较高,证明了双滚轮滚压包边的工艺合理性。