厚壁管件自由减径挤压的研究

对厚壁管件自由减径挤压成形的约束条件及变形情况进行了分析，提出了用等厚流动模型的上限分析法来确定变形工步参数、变形载荷，从而为选择合理的变形程度及工步参数提供了理论依据。     

齿轮正挤压上限元模型的建立

采用上限元法，在分析金属流动规律的基础上，将齿轮正挤压时变形区划分为9个区域，并根据各区域的金属流动特点给出了金属流动规律的表达式，并通过试验进行了验证。     

减径挤压工艺成形极限分析

采用刚塑性有限元法对λ=1．2时轴杆类零件减径挤压工艺进行模拟,获得了减径挤压变形流动规律和成形力——行程曲线,给出了减径挤压成形的四种典型流动模式：研究了在不同减径比λ和模具锥角2α时减径挤压变形的成形趋势,给出了基于典型流动模式的金属流动分类表,获得了减径挤压工艺正常进行的条件;同时研究了工件材料和成形温度对减径挤压变形的影响。所得结果扩展了减径挤压的研究方式和应用范围。     

直齿圆柱齿轮减径挤压成形的数值模拟及分析

采用正向冷挤压方法,已经成功地生产出圆柱直齿轮零件.为了减小挤压力和简化模具结构,利用有限元分析软件DEFORM-3D模拟分析了直齿轮减径挤压的条件和流动规律.为直齿轮减径挤压工艺及模具设计提供了理论参考.     

工艺参数对减径挤压的影响

影响减径挤压的工艺参数主要包括凹模锥角、定径带长度、摩擦系数、高径比等。采用有限元模拟技术模拟了不同工艺参数条件下的减径挤压变形过程。以内缩量为评价标准,分析了这些工艺参数对减径挤压的影响规律。     

厚壁管件开式冷挤压成型的实验研究

以在专用双向开式冷挤压自动液压机上冷锻汽车转向横拉杆为例，阐明了厚壁管件开式冷挤压工艺参数选定原则与多种规格管件的通用模具设计方法。本项技术已在生产实际中应用多年，完全取代了旧的热锻工艺，工艺稳定，设备可靠。     

管件缩径工艺仿真分析

为了对管件在不同加载路径下的成形情况及变形规律进行预测,达到降低管件缩径工艺的开发成本及试验费用的目的,基于ABAQUS非线性有限元软件对管件缩径工艺进行数值模拟,通过实验结果与仿真分析结果的对比,验证了有限元模型的正确性,以此为基础,分析了不同摩擦系数以及模具进给速度对缩径管件成形效果的影响。研究结果表明,摩擦系数及加载速度对管件的塑性变形影响明显,摩擦系数为0.15或0.2、加载速度为70 mm·s-1时管件的成形效果较好,不易出现塑性失稳及材料堆积,为管件的缩径工艺的工程化应用提供了有益的参考。     

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。     

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。     

小半径弯管在我国电力管件中的重要地位

此文对高压弯头的四种主要加工工艺进行了比较，阐明了小半径弯管在我国电力管件中的重要地位，着重分析了小半径弯管的技术关键及其在国内外的发展动态。对小半径弯管国产化的可行性，作了技术论证。     

厚壁管件有芯棒开式冷挤压理论建模

分析了厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形特点及影响成形的参数,将此工艺分为外缩径内径不变、内扩径外径不变、外缩径内扩径3种形式,视前两种变形形式为外缩径内扩径变形的特殊形式。引入流函数,建立包含3种变形形式的统一连续速度场;根据速度场与应变速率场之间关系,确定了应变速率场;利用上限原理,得到了挤压功率、挤压力的理论模型。通过编程计算,得到了不同工况下的力-行程曲线,并与实验结果进行了对比,误差小于8%,满足工程需要。此模型可计算不同工况下的挤压力,用于厚壁管件有芯棒开式冷挤压成形工艺的制定及设备选择。     

张力减径过程中电机功率的理论计算及分析

结合宝钢钢管厂的实际情况,从一般能量原理出发,采用轴对称模型,利用上限法推导出可以计算电机功率的多变量公式,并从理论上计算出在张减过程中电机负功率的存在。实践证明,该公式的计算结果与实际情况基本一致,可以作为经验公式指导生产。     

流函数法在无缝钢管张力减径过程中的应用

应用流函数法,建立了无缝钢管三辊张力减径变形区内速度场函数,基于上限法原理推导了变形区内总消耗功率的表达式,提出来轧制力能参数的计算方法,并以Φ82 mm×6.15 mm×3800 mm的AISI-1020钢管定径过程的数值模拟与工艺实验验证了该理论。通过模拟、实验与理论进行对比可知:模拟速度场与计算值趋势基本相同;理论轧制力与实测值基本吻合;流函数法可以较真实的反映实际速度场情况。     

幂函数减径率的张力减径机孔型设计

介绍了三辊式张力减径机的发展,以及张力减径机孔型设计的常用方法.根据幂函数减径率的张力减径机孔型设计理论与Φ168 mm PQF三辊连轧管机组张力减径机的特点,设计了一套适合该张力减径机使用的幂函数减径率张力减径机孔型.该孔型平衡了速度、温度等对张力减径机各组电机及减速箱的影响,特别是第2组电机的实际负载增加明显.     

带背压等径角挤压挤压力上限解析

等径角挤压过程中施加背压,可以有效地改善材料微观组织和力学性能。运用上限理论推导出了带背压等径角挤压的挤压力解析式,结合实验进行验证,分析了背压作用的影响因素及背压效果,为等径角挤压的工艺优化、背压施加方式、模具设计及设备选择,提供了可行的方法。     

厚壁钢管微张力减径成型热力耦合模拟与实验研究

根据微张力减径工艺,采用大型通用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对厚壁微张力减径过程进行三维热力耦合数值计算,得到了钢管经过各个机架的应力场、应变场、温度场、壁厚分布及轧制力变化以及金属的不均匀变形状态。数值模拟的结果能够较好的反应钢管壁厚不均的成因,为分析产品缺陷,为减径工艺设计提供了指导。     

用三辊斜轧减径工艺生产厚壁管

分析了小型轧管机组生产热轧厚壁无缝钢管存在的问题,介绍了在φ108mm 三辊轧管机上采用斜轧空心减径生产小口径厚壁无缝钢管的工艺。该工艺可避免厚壁管出现内方并减少切头和降低金属损耗,适用于毛管或荒管的空心减径和定径。     

汽车异形管件挤压成形计算机仿真

对汽车异形管件的挤压成形过程进行有限元模拟,研究了管坯厚度和成形轴向速度对管件成形质量的影响。模拟结果表明:管壁厚度从两端出现急剧缩小,并在管道中间处出现小幅上升;壁厚减幅最大处出现在管材两端倒角和胀形最大区域的连接处;壁厚为1 mm,轴向速度为0.5 mm/s时,得到的成形管件管壁最大等效应力为284 MPa,接近于理想状态,未发生冲击断裂的危险;等效总应变则随着壁厚和轴向速度的增加而逐渐减小。     

大口径厚壁无缝钢管生产用减径环堆焊复合制造研究

对大口径厚壁无缝钢管生产用的减径环的高温耐磨性进行了研究。分析后决定采用堆焊工艺提高减径环的高温耐磨性和使用寿命。通过对堆焊材料D473和D750进行对比试验得知,用D750堆焊的减径环使用寿命可提高7倍。