冷轧带钢拉矫过程变形行为的数值模拟

采用有限元方法建立了冷轧带钢拉矫过程的数值仿真模型。分析了带钢在拉矫机各辊单元的弹塑性变形行为。讨论了带钢的应力/应变演化规律。结果表明：弯曲辊组对带钢塑性延伸率的影响较大,带钢上表面延伸率达到了0.155%;经过三辊矫直辊组后,带钢上表面压缩率为0.058%,下表面延伸率为0.110%;经过复合矫直辊组后带钢延伸率变化不大,上下表面总延伸率趋于一致。     

冷轧带钢平整工艺优化研究

针对包钢冷轧带钢平整后力学性能波动较大,板形控制困难等问题,研究了不同平整延伸率对带钢力学性能和微观组织的影响。结果表明,厚040mm带钢适宜的平整延伸率为06%;厚116、200mm带钢适宜的平整延伸率为08%;厚240mm带钢适宜的平整延伸率为10%。     

宽带钢拉矫过程中延伸率损失现象的有限元仿真研究

针对宽带钢拉矫过程中的"延伸率损失"现象,通过对拉矫过程中带钢三维弹塑性变形的有限元仿真,得出拉矫过程中带钢长度、厚度和宽度方向变形的定量关系.发现厚度和宽度方向变形对带钢延伸率都有影响,并且仅与带钢材质有关而不受工艺参数和带钢规格等因素影响,反映了拉矫过程中带钢变形的特点.因此,拉矫生产中无法消除的"延伸率损失"是由于忽略带钢宽度方向变形而造成的假相.在此基础上提出了实测延伸率修正计算公式.     

光整延伸率对烘烤硬化钢180BD+Z表面波纹度的影响

对烘烤硬化钢180BD+Z镀锌后进行了不同光整延伸率的处理,研究了光整延伸率对其表面波纹度的影响。结果表明,随着光整延伸率的增加,带钢表面的波纹度值先降低后增加,降低是由于光整消除了锌流纹等表面缺陷,而随着光整量的进一步增大,光整辊的波纹度向带钢表面复制占主导因素,带钢波纹度增大。光整延伸率为1.4%时,180BD+Z带钢表面波纹度值最优。此外,试验得出冲压后带钢波纹度增大的因素主要来自其锌层的变形。     

热连轧窄带钢宽度公差的高精度控制

讨论了影响热连轧窄带钢宽度公差精度的因素，介绍了在一般半连轧热带钢机组上生产宽度公差高精度带钢的有效方法。     

冷轧宽幅平整机延伸率控制系统的研究及优化

针对某厂冷轧宽幅平整机生产IF钢时平整延伸率控制精度不高的问题,重点研究了平整机的平整延伸率控制系统,详细阐述了轧制力和带钢张力对平整延伸率的调节方法与分配制度;同时,研究了带钢张力对平整延伸率控制精度的影响规律,提出了带钢张力优化原则。针对平整机低速及升降速时平整延伸率波动大的问题,提出了增加速度前馈控制系统的解决方案;针对生产IF钢平整延伸率控制系统达到系统最小轧制力问题,提出了降低系统最小轧制力及标定零轧制力时调整工作辊弯辊力和中间辊弯辊力的解决措施。现场试验结果表明,采取上述措施后,平整延伸率控制精度明显提高。     

平整机延伸率控制系统的研究

本文介绍了中国重型机械研究院有限公司所为中山中粤马口铁有限公司设计成套的1100mm四辊平整机组的设备组成及主要工艺参数。阐述了该平整机组的延伸率控制系统的控制原理：通过调整平整力的大小和带钢张力的大小来实现对带钢延伸率的控制。生产实践证明：该控制系统使带材的延伸率稳定性好,精度高。     

螺旋焊管生产过程中带钢镰刀弯的自动检测装置

生产大直径螺旋焊管采用热轧带钢或钢板作原料。热轧带钢一般都存在不同程度的镰刀弯,从而对螺旋焊管的成型、焊接和尺寸精度造成不良影响。在焊管成型过程中,带钢的镰刀弯会不断地改变接合缝隙,使焊接边缘不能很好吻合,以致产生开缝或搭接。此时,焊管直径也相应有所改变。在焊接过程中,接合缝隙大会产生过焊现象;缝隙小会产生未焊透现象,从而降低了焊接质量。焊管直径不同使其在现场的管端对接产生困难。因此,近几年来对直径1220～1420毫米的螺旋焊管,其管径公差已从±4～5毫米减     

带钢在拉弯矫直过程中延伸量的精细化计算

拉弯矫直过程中传统计算带钢延伸率的方法,仅考虑张力回复后的延伸率,忽略带钢在弯曲弹复后的延伸损失,导致延伸率计算值偏大,影响控制精度.本文考虑带钢的残余延伸及在平断面假设下拉伸区的残余变形对中心层延伸的影响,从而提出新的计算方法.通过大量的试验结果对比分析,与传统延伸率计算结果相比,新公式计算所得的延伸率计算结果更加接近于试验模拟结果,说明用本文提出的方法设定拉矫过程中的工艺参数将更为精确.     

四辊平整机组AEC控制系统的设计

介绍了天津某板带公司四辊平整机组带钢延伸率控制系统的测量原理、控制原理及自动延伸率控制系统(AEC)的设计及功能,并对延伸率测量装置提出了改进措施。该延伸率控制系统工作稳定,达到了设计目标,满足了生产需要。     

Warm forging: new forming sequence for the manufacturing of long flat pieces

Warm forming of steel is an economic and ecologic alternative to the conventional hot forging technology. It offers several advantages like decreased energy input, reduced scale formation, better surface quality and closer tolerances. Warm forming is common for rotation symmetric parts but has not been applied for long flat pieces yet. The main obstacles prohibiting the transfer are the missing of a suitable preforming technology and the problems to keep the narrow temperature tolerances despite the increased number of forming operations compared to rotation-symmetric process routes. In a cooperative effort within a European consortium of forges and scientific institutes, closed-die warm forging processes for long flat pieces have been developed. To cover a wide range of longitudinal geometries, two model products, a connecting rod and a steering link, with unequal requirements towards the production process have been selected. The process developed for the steering link is discussed in this article.     

轧后冷却路径对中碳钢扩孔性能的影响

利用超快速冷却技术,通过控制轧后冷却路径,调整不同的终轧温度和终冷温度,研究了冷却路径对热轧后经退火处理的中碳钢组织和扩孔性能的影响.结果表明,通过后续退火处理可以在铁素体基体上形成弥散分布的球化渗碳体组织;随着终轧温度和终冷温度的降低,退火处理后的渗碳体更加细小,且弥散程度提高,在扩孔实验中,当切向延伸率达到材料成形极限时,裂纹优先在冲孔的边缘出现,裂纹主要通过微孔集聚的方式形成;均匀细化的铁素体和球化的渗碳体组织能够明显提高实验钢的延伸率,有效阻止相邻微孔聚合,从而提高材料的扩孔性能.     

轧后冷却路径对中碳钢扩孔性能的影响

利用超快速冷却技术,通过控制轧后冷却路径,调整不同的终轧温度和终冷温度,研究了冷却路径对热轧后经退火处理的中碳钢组织和扩孔性能的影响.结果表明,通过后续退火处理可以在铁素体基体上形成弥散分布的球化渗碳体组织;随着终轧温度和终冷温度的降低,退火处理后的渗碳体更加细小,且弥散程度提高.在扩孔实验中,当切向延伸率达到材料成形极限时,裂纹优先在冲孔的边缘出现,裂纹主要通过微孔集聚的方式形成;均匀细化的铁素体和球化的渗碳体组织能够明显提高实验钢的延伸率,有效阻止相邻微孔聚合,从而提高材料的扩孔性能.     

触变挤压铜合金力学性能研究

采用触变挤压工艺成形ZCuSn10P1铜合金轴套零件,通过单向拉伸实验和硬度实验研究了触变挤压铜合金的抗拉强度、延伸率、布氏硬度和显微硬度,利用扫描电镜观测了断口形貌并分析了断裂方式,分析了成形比压对触变挤压铜合金力学性能的影响规律。结果表明,抗拉强度随成形比压增加而先增加后降低。延伸率随成形比压增加而不断减小。成形比压与抗拉强度和延伸率的函数关系分别为抛物线和幂指数。触变挤压铜合金拉伸断裂方式为沿晶断裂和韧性断裂的混合型断裂。布氏硬度随成形比压增加而先增加后降低。相同工艺条件时,液相显微硬度值最高,固液界面次之,固相最低。固相、固液界面和液相的显微硬度均随成形比压增加而先增加后降低。触变挤压铜合金综合力学性能要高于常规铸造,较佳工艺参数为成形比压250 MPa、挤压速率15 mm/s,其抗拉强度、延伸率和布氏硬度分别为387 MPa、2.8%、128 HBW。     

基于Pro/E设计注射模时塑件公差分配探讨

分析使用Pro/E软件设计注射模时塑件公差采用基孔制与基轴制会导致成型零件不合格的问题,提出并验证采用对称公差解决问题的办法,并用实例演示不同情况下塑件建模时为取得对称公差的具体操作过程,对使用Pro/E软件设计注射模的成型零件具有重要作用。     

大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究

本文以数值模拟为手段 ,利用大型商业化有限元软件Pam Stamp ,针对铝型材框架式车身生产中的关键技术———铝型材高精度弯曲成形进行了深入系统的研究 ,模拟了大尺寸封闭截面铝型材AA60 82 (T1状态 )在不同弯曲半径下的拉弯成形过程。研究结果表明 ,铝型材拉弯成形极限主要受脱模、起皱及壁厚减薄的限制 ,而成形精度主要受回弹和截面变形的影响。截面形状、弯曲半径和拉伸量是铝型材拉弯工艺中的 3个重要参数 ,确定正确的拉伸量是拉弯工艺成败的关键。文章通过对计算结果的分析 ,提出了上限拉伸量和下限拉伸量及相应的确定方法 ,并给出了铝型材拉弯工艺中拉伸量的取值原则     

An assessment of finite element software for application to the roll-forming process

The roll forming industry has many difficulties in product development and process set-up. The design and development of rolls and processes are mainly based on trial-and-error and past experiences. Recent industrial trends demand products having high quality and tight tolerances. This requires more precise and cost-effective roll-forming processes than the ones employed in the traditional product development methods.

SHAPE is a reliable FE based solution provider, which covers a wide range of roll forming and rotary forming simulations including ring rolling, tube spinning, flow forming, and thread rolling. It also provides powerful analysis tools for heat transfer, roll stress and microstructure analyses. In this chapter the technical capability of SHAPE for roll forming is assessed by studying an industrial problem. The accuracy and robustness of the software is evaluated using machine shop results.     

转轮叶片热模压成形压力中心的动态计算

为确保实际生产中压力中心的波动始终处于设定的公差范围之内,提出一种基于刚塑性有限单元法,通过实时节点力的计算来获取非均匀厚度板料成形压力中心的动态算法.推导了相应的计算列式,采用DEFORM软件二次开发实现了该算法.同时,建立了水轮机转轮叶片热模压成形过程的有限元模型,结合上述算法给出了具体的压力中心坐标值,为压力中心的优化提供了必要的数值基础.     

A 3D forming tool optimisation method considering springback and thinning compensation

In this paper, an enhanced numerical method for forming tool design optimisation in three-dimensional (3D) sheet metal forming applications is presented. The applied procedure enables a determination of appropriate forming tool geometry so that the manufacture of a sheet metal product inside specified tolerances would be ensured. In addition to the springback that occurs in the formed part after removal of the forming tools, the impact of the thinning of the sheet metal during the forming process is considered in the method, and both effects are correspondingly compensated for an iterative procedure. Computational efficiency in the E-DA-3D method is achieved mainly because the improved accuracy of the communicated data established corresponding interrelations between the discretised topologies used in the definition of the prescribed product geometry, the current tool geometry, and on this basis actually computed product geometry which is achieved by means of additional point topology mappings. The potential and effectiveness of the method is demonstrated by considering two cases of the forming tool design optimisation that are also experimentally validated.     

摩托车超越离合器本体的精密锻造工艺研究

通过中间预制坯形状和尺寸的合理设计、采用合适的冷挤压模具结构,用温/冷复合成形工艺进行了摩托车超越离合器本体内孔型腔的精密成形.采用该工艺生产的超越离合器本体精锻件,其内孔型腔不仅表面光洁度高、尺寸精度高,而且内孔型腔不再后续机械加工就可以达到超越离合器本体的设计要求,因此具有显著的节能、节材效果,经济效益十分显著.从1996年至今500万余件的生产实践表明,采用冷/温复合成形工艺是生产摩托车超越离合器本体的一种高效加工工艺.