三辊行星轧制运动和管坯变形规律的仿真模拟

应用弹塑性大变形有限元法,对连铸铜管坯三辊行星轧制过程进行了三维有限元模拟研究。通过坐标变换的方法建立了三辊行星轧制有限元模型,该模型考虑了轧辊的倾斜角β和偏转角α。模拟分析得出三辊行星轧制过程中管坯断面要经受一个由圆形到三角形再归到圆形的变形过程。得出在三辊行星轧制过程中起到主要作用的是三向压应力状态,有利于坯料的大变形和提高轧制管材性能。同时模拟分析得到三辊行星轧制过程中坯料质点的运动轨迹和相应规律。该模拟计算对探索复杂的三辊行星轧制规律具有重要意义。     

钛合金棒材三辊斜轧的数值模拟研究

基于DEFORM有限元软件建立了钛合金棒材三辊斜轧过程的有限元模型,并对整个轧制过程进行了数值模拟分析,得到了轧件在稳定轧制阶段的应力应变场。研究结果对于控制棒材缺陷,提高轧制效率具有重要意义。     

钛棒线材热连轧生产研究展望

钛及钛合金正朝着提高综合性能、降低生产成本的方向发展。国内钛棒线材轧制加工技术还没有成熟,产品不能满足高端市场需求。对比钢热连轧生产工艺,结合钛合金自身轧制成形的特点,介绍了难变形钛合金适宜于轧制的三辊Y型轧制技术。利用轧钢线检修时的余热,实现了低温条件下钛棒线材的热连轧生产。根据目前钛材加工技术的研究现状,总结了钛棒线材热连轧生产存在的技术难题及未来展望。     

连铸铜管坯三辊行星轧制的有限元模型建立

本文针对三辊行星轧机轧制连铸铜管坯的有限元模型建立的关键问题进行了研究。针对实际轧制过程的复杂情况 ,建立了轧机运动模型并对动态接触边界条件等关键技术进行了简化和有效的处理 ,建立了针对有限元分析软件MSC Marc的数学仿真模型。模拟结果表明 ,有限元模型的建立和简化是合理可行的     

三辊斜轧钛合金棒材成形的数值模拟

运用软件Deform-3D数值模拟了钛合金大规格棒材的轧制过程。建立了绝对压下量分别为30、41、50 mm的工艺条件下φ300 mm×2000 mm棒坯三辊斜轧的数值模型,分析了轧制过程中轧件的等效应力、应变的分布及变形规律,并利用点追踪分析了不同压下量轧件横截面上的轧制力、等效应力、应变和损伤的变化规律。模拟结果表明,轧制过程稳定,等效应力、应变分布均匀;轧制力、等效应力-应变和损伤随压下量的变化而变化,心部损伤明显并呈现一定的变化规律。试验验证了模型的合理性和可行性。模拟结果可为后续的工艺参数优化、心部裂纹研究及试验提供参考依据。     

Spread Model for TC4 Alloy Rod during the Three-Roll Tandem Rolling Process

为了保证三辊连轧过程中棒材的成型精度,研究了TC4钛合金棒材的宽展。采用正交试验优化设计方法设计数值模拟方案,在Marc有限元平台上,研究轧制工艺参数(轧制温度、轧制速度、孔型内切圆直径、轧辊直径、摩擦系数)对宽展的影响,并分析了各参数的影响显著性顺序。在此基础上,建立了三辊轧制TC4棒材的宽展模型。试验在自行研制的8机架Y型连轧机上进行,孔型系统为平三角-圆。宽展测量结果和模型计算结果吻合较好。     

三辊螺旋轧机轧辊参数

轧辊是三辊螺旋轧机中重要零件,其参数的选择对轧制工艺有重要影响。文章采用DEFORM软件,通过数值模拟对三辊螺旋轧机的轧辊螺旋角和后锥角的工艺参数进行研究;分析这两个参数对轧制过程的影响,给出定量分析结果,并进行实验验证。     

三辊行星轧机轧制过程有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA,对三辊行星轧机轧制过程进行了有限元分析.介绍了有限元模型的建立、约束的定义和载荷的施加.根据模拟仿真结果,对轧件的应力和应变分布、轧制负荷以及轧件速度进行了分析.     

三辊斜轧过程数值模拟与实验对比分析

使用三辊斜轧空减径设备对管坯进行加工,研究了整个轧制过程中金属的变形与轧机负荷。借助于非线性有限元软件sfFormingGP对斜轧过程进行模拟分析,对比分析了轧制过程中金属变形、受力等参数的合理性。     

摩擦对行星轧制过程中轧件扭转的影响

三辊行星轧制过程中摩擦状况较为复杂,其对轧制过程的影响也较为复杂.采用有限元软件ABAQUS建立了具有轧辊公转的铜管三辊行星轧制过程的三维热力耦合有限元模型,在该仿真模型中,根据轧辊各段的摩擦状况,将轧辊分成3个区域,分别研究了各变形区域内摩擦系数对行星轧制过程中轧制速度和扭转情况的影响.研究结果表明:随着区域1以及区域2处摩擦系数的增大,轧件出口轴向速度和轧件出入口角速度差均有所增加,区域3处摩擦系数的影响规律则与之相反;适当增大区域1和区域3处的摩擦系数,可以减小轧制过程中的扭转,而区域2处的摩擦状况对轧制扭转的影响较小.     

Analytical model for prediction of deformed shape in three-roll rolling process

In process design of bar rolling, accurate prediction of deformed shape of the rolled workpiece is important in determining the total number of passes. Thus, development of an approximate analytical model for predicting an accurate rolled shape with less computation time will be beneficial for practical purpose. In the present study, such a model for the three-roll system with multi-passes was developed by deriving spread and geometrical configuration formulae from the finite element (FE) analysis results of a seven-passes sequence rolling. In FE simulations, process parameters such as the initial workpiece geometry and the amount of roll draft and roll speed were varied. By comparing spread ratios of FE simulation results three representative geometry changes (round–curved hexagonal, curved hexagonal–hexagonal, and hexagonal–hexagonal) were identified. For each representative geometry change those two formulae were determined in the present investigation. The formulae determined were further applied to a three-roll process with four-passes sequence. The final workpiece geometry predicted based on the model developed was found to be in good agreement with experimental and FE simulation results. Thus, the analytical model developed in the current approach can be effectively used in the design of multi-pass three-roll rolling processes.     

轧制速度对AZ31镁合金管材冷轧成形的影响

轧制速度是三辊式冷轧成形过程中关键的工艺参数,决定其力学特征及温升情况。基于此,本文以冷轧AZ31镁合金管材为研究对象,通过全流程数值仿真计算,对比分析不同轧制速度在各特征变形段对等效应力、等效塑性应变及节点温度的影响规律。结果表明,等效应力、等效塑性应变及节点温度均随轧制速度的增大而增大。通过元胞自动机模型及实验等手段,探明了晶粒在轧制过程中产生连续再结晶并细化的初步组织演变规律;对比分析实验与模拟结果并结合多方面因素,得到800mm/s的轧制速度可以更好的满足工艺要求的结果,为冷轧镁合金管材轧制速度的选择提供依据。     

三辊轧管的几个工艺问题

对三辊轧管的有关工艺问题进行了介绍。文章认为:正确选择产品品种和规格能充分发挥三辊轧管的特长;三辊轧管与三辊穿孔相匹配,可避免三辊轧管工艺自身造成的内折等表面缺陷,但不能避免管坯质量不良而造成的缺陷;采用三转角轧制法轧制厚壁管和相反的操作法轧制薄壁管可消除喇叭口与尾三角。     

沪昌三十万吨合金钢棒材机组的生产能力及增产建议

通过对30万吨合金钢棒材轧机生产能力的分析，认为粗轧是影响机组生产的限制性环节，为此提出了改进方案。计算表明按新方案生产可提高平均机时产量17．37％。     

钛合金热轧板高应变率塑性行为的研究

以10mm厚度的热轧钛合金板TC4为原料,通过Hopkinson压杆实验和强迫剪切实验,对高应变率下的厚板钛合金的塑性行为进行了研究和分析,得到了不同热处理制度下材料的真实应力-应变曲线,并观察了不同热处理制度下试验后材料的微观组织。     

钛合金螺纹成型的有限元分析

以TC4钛合金螺栓搓丝成型过程为研究对象,利用ABAQUS有限元软件进行仿真分析,得到切向速度、径向进给速度和摩擦因数对螺纹成型质量的影响规律。结果表明：搓丝板切向速度和摩擦因数对螺纹成型质量有显著影响,而径向进给速度对螺纹成型质量影响很小;切向速度低于300 mm/s时螺纹成型质量较好,高于300 mm/s时成型质量较差;随着摩擦因数的增大,螺纹成型质量先变好后变差。通过对比分析,确定TC4钛合金最优的螺纹搓丝成型参数为切向速度300 mm/s、摩擦因数0.3~0.4。所得出的结论可为企业TC4钛合金螺纹搓丝成型工艺参数的选择提供参考。     

中厚壁钢管三辊轧制内裂原因分析

在三辊轧管机上采用不同的变形量进行轧制对比实验,分析了三辊轧制过程中产生的切向、轴向剪切应力及塑性弯曲变形时产生的切向、轴向拉应力对内裂的影响。实验结果表明:在其他工艺条件相同时,三辊轧制的变形量超过一定值时,钢管内表面金属破裂。针对中厚壁钢管内表面纵裂纹形成的主要原因,提出了解决措施。     

TP2铜管坯三辊行星旋轧变形规律模拟

三辊行星旋轧变形复杂剧烈,对于其成形规律的研究具有很大的难度.本文采用有限元技术分析了三辊行星旋轧过程中变形规律,讨论了有限元模拟的关键技术.研究表明:三辊行星旋轧过程中,坯料的运动轨迹呈螺旋形,管坯的变形是通过一系列连续的局部小变形累积成整体的大变形.管坯在旋轧过程中要经受一个由圆形、三角形、再归整到圆形的变形过程.     

三辊螺旋孔型轧机的设计开发与试验研究

介绍了新型三辊螺旋孔型轧机的结构,该轧机由轧辊装置、机架、轧辊压下装置、相位角调节机构、轴向调节装置及送进角调节机构等组成。与传统设备相比,三辊螺旋孔型轧机具有单机生产效率高、材料利用率高等优点,特别适合于轴承套圈坯料等环形件的批量生产。