轴向辊轧轧件与轧轮接触面理论分析

建立了轴向辊轧轧件与轧轮各接触面的数学模型;分析了曲面方程、各曲面的交线方程和曲线的交点方程;给出了两部分接触面面积的近似解;为进一步理论上深入分析轧制力能参数提供了必要基础.     

辊式楔横轧接触面的解析分析

本文在对辊式楔横轧轧制过程进行分析的基础上，建立了辊式楔横轧的几何数学模型，确定了辊式楔横轧模具与轧件轧制接触面的曲面方程及边界方程。最后利用计算机辅助绘图技术，将结果以图形显示方式形象输出。     

汽车半轴多楔楔横轧成形应力变化规律分析

本文根据楔横轧多楔轧制特点,建立了楔横轧多楔轧制半轴细杆部的三维有限元模型,编制了半轴细杆部多楔轧制过程进行有限元模拟的命令流程序,详细的分析了轧制过程中楔入段、展宽段主楔在侧楔作用下轧件内部应力变化规律,为多楔轧制半轴的模具设计和工艺参数的确定提供理论依据.     

三辊行星轧机轧制力计算

利用建立的轧件变形区微分几何模型和对接触面的分析,对变形区内任意微分体进行受力分析,获得计算轧制力的积分式,采用数值分析的方法得到轧制力及轧制力矩的计算公式.     

楔横轧轧制空心轴类件应变分析及其控制

基于Deform-3D软件,建立了楔横轧轧制空心轴类件三维刚-塑性有限元模型,研究了空心轴轧制过程中应变变化规律.研究结果表明,不同截面上有着不同的应变分布,并由不均匀的楔入段逐步过渡到较为均匀的展宽段直到基本均匀的自由段.在轴对称截面的外圆上轴向拉应变最大,内孔处径向压应变最大,并用径向应变对比度来反映该环形截面壁厚的变化趋势.通过增大该值,以提高轧坯抵抗缩颈的能力.     

基于模糊神经网络的冷连轧机轧制力预测

建立了一种基于数学模型和模糊神经网络共同作用的冷连轧机轧制力预测模型,通过数学模型描述轧制接触面积,模糊网络预测轧制单位压力.提出将Hough变换应用于神经网络的参数确定,从而使最终设计的网络具有最佳结构参数.试验研究证明了所设计模型具有较强的泛化能力和鲁棒性,大大提高了轧制力的预报精度.     

铸态AZ31B镁合金变温轧制本构数学模型的建立

在变形温度250~450℃、应变速率0.005~5 s-1下对圆柱试样进行了Gleeble高温压缩试验,并在不同工艺条件下进行了热轧制试验,综合优化后的峰值应变模型、峰值应力模型以及数学常用的二次曲线方程和直线方程,确定了新的变形抗力模型;分析镁板的轧制特性,建立了轧制变形区域几何模型;考虑到变形区域的宽展因素及材料特性,综合传热学基本原理及轧制理论,建立了不同轧制区域的热轧制力模型及总轧制力模型。结果表明:简化后的Sellars峰值应变模型不仅形式较为简单,而且预测精度较高;合理分解温度范围对峰值应力模型的求解,有效提高了该模型的预测精度;新建的变形抗力模型更易于实际生产的引用,并且能够精确表征宽范围变形条件下的热变形机制;轧制变形过程中轧件宽展因素不能忽略,边裂等缺陷主要产生在轧制后滑区域,热轧制力模型分后滑区和前滑区来分别建立能够更好指导镁板的轧制生产,不同轧制条件下总轧制力的求解结果与试验结果较吻合。     

二辊立式斜轧穿孔机轧制力试验研究

介绍了二辊立式斜轧穿孔机的轧制特点,通过对穿孔机轧辊和管坯接触面任意微小截面计算再求和的方法,忽略顶头和规圆区影响,沿轧制线方向进行简单积分,计算变形接触面积,推导出适用于二辊立式穿孔机轧制力工程计算的简化计算式;并与现场实测轧制力数据进行对比,验证了工程计算公式可以作为穿孔机设计的参考依据。     

中厚板轧制过程的数值模拟

以L245级管线钢材料的热物性参数(密度、泊松比、杨氏模量、热膨胀系数、热导率和比热)和热模拟压缩实验获得的高温变形时应力—应变曲线等试验数据为基础,在MSC.Marc软件中建立了该钢种材料数据库,并建立了中厚板多道次轧制过程的二维有限元模型。以铸坯厚度为220mm、成品厚度为25.4mm的热轧过程为例,通过对轧件与轧辊接触面间换热系数采用取不同常数值的方法,并依据其生产时所采集的各道次相关工艺参数,对该轧件全道次热轧过程进行了数值模拟,将各道次的轧制力计算值与实测值进行了分析比较,确定了轧件与轧辊间接触面换热系数的最佳值。利用本文模型对厚度为180mm的轧件单道次轧制过程进行了数值模拟,研究了不同变形工艺参数(轧制温度、道次压下率和轧制速度)对变形区等效应变和等效应力的影响。结果表明,在轧机设备能力及生产现场条件允许时,高温粗轧阶段纵轧道次可采用低速大压下率进行轧制成形,使变形较充分地向轧件芯部渗透,从而使钢板获得细小均匀的晶粒组织,有效改善钢板的强韧性能。     

42CrMo/Q235钢楔横轧层合轴应变分析研究

为了实现轴类零件的轻量化,提出了一种不同材料层合轴楔横轧成形的新方法。42CrMo和Q235两种钢分别被用作层合轴的外层和内层,并对层合轴进行了楔横轧成形。利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对楔横轧不同材料层合轴成形过程进行了模拟分析,得出了42CrMo/Q235钢层合轴轧制过程中楔入段与展宽段的应变分布。结果表明:径向应变是影响层合轴轧制的主要因素;在楔入段时,界面对楔横轧层合轴的成形影响较小;展宽段的横向应变、径向应变、轴向应变的变化都很大,展宽段是层合轴界面结合的主要阶段。     

楔横轧成形螺旋面表达方式的研究

本文详细研究了不同旋同楔横轧成形螺旋面在不同坐标下的方程。证明了在一定条件下解析方程与参数方程两种形式的等价性。分别推导了几种特定坐标系下的方程表达式。并证明已有参考资料中的方程是本文方程的特例。     

楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面缺陷形成条件分析

依据文献 [4]的模拟实验结果 ,拟定了楔横轧工艺成形阶梯轴类件时轧件表面出现表面缺陷 (蛇皮状或鱼鳞状缺陷 )时的金属流动速度场。以此为基础 ,并借助于上限原理和最小能量原理 ,获得了楔横轧成形阶梯轴时轧件表面缺陷形成的必要条件。同时 ,研究了表面缺陷产生与变形程度、摩擦因数及模具整形段相对长度的关系。从而为估测楔横轧成形阶梯轴类件时轧件表面是否会产生缺陷提供理论指导。     

楔横轧成形直角台阶精确截齐曲线的计算

本文提出了楔横轧成形直角台阶截齐曲线的一种较为精确计算方法,并简要分析了与以往文献中各计算方法的不同之处     

楔横轧模具智能CAD的基本构想

本文提出了基于智能方法的楔横轧模具ＣＡＤ的总体思想，旨在解决模具设计的自动化问题。采用人工神经网络、模糊方法及专家系统技术实现模具设计的工艺参数选取、轧机的选型、轧制方案的确定等，并与模具ＣＡＤ相结合完成计算绘图工作。     

楔横轧轴类件热变形时奥氏体微观组织演变的预测

运用Gleeble-3500热模拟实验机对轴类件用钢40Cr高温热变形的组织形态进行研究,并由金相分析数据回归得出高温奥氏体组织演变数学模型．然后利用非线性有限元法建立了金属成形过程中热、应力、组织相互耦合的刚塑性有限元模型．采用该模型对二辊楔横轧成形工艺进行仿真计算,得出了轧后工件的温度场、变形场、高温奥氏体晶粒尺寸分布等．对比轧后工件奥氏体组织分布的计算结果与实测值可知,两者吻合良好．     

基于ANSYS/LS-DYNA的楔横轧应力应变分析

通过ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧轴类件的成型过程进行数值模拟,分析楔横轧轴类件轧制过程的应力应变规律,并对各轴向应力应变进行比较,阐明楔横轧轴类件的变形特征,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,可为其他零件轧制成形机理及变形规律的研究提供理论依据和参考.     

连铸板坯切分轧制力矩的上界解析

利用上界定理计算连铸板坯在切分轧制成品孔型中的轧制力矩。在计算过程中 ,将楔形辊面看作平辊组合 ,通过积分方法用平辊速度场计算轧制过程中的各项功率 ,得出与实测值近似的计算值 ,为现场生产提供了理论依据。     

楔横轧技术应用与研究

楔横轧作为一种精密成形工艺,广泛应用于各种台阶轴类件的生产。但由于其成形机理较为复杂,该工艺仍然存在一些常见缺陷,如表面缺陷、中心疏松等。本文对工艺缺陷进行了分析研究,并采取措施改进。楔横轧工艺是轴类件毛坯生产的理想的工艺,值得推广应用。     

多楔楔横轧42CrMo4大型空心长轴类零件分析

大型厚壁空心长轴类零件是工业装备中的关键零部件,文章采用多楔楔横轧成形该类零件。首先,推导多楔楔横轧长轴空心件的侧楔偏转角公式,为多楔楔横轧模具的设计奠定了基础。然后,研究展宽角对单楔楔横轧厚壁空心件的影响规律,发现相对于轧制小直径空心轴,展宽角的选择范围可以扩大,内孔椭圆度也能得到控制。同时发现模具的顶面脱空也能控制内孔椭圆度。最后,建立双楔楔横轧轧制大型厚壁空心长轴类零件的有限元模型,模拟了成形过程,监测对称面的内孔椭圆度,有限元计算的内孔椭圆度为4.98%,轧制实验值为5.56%。表明：双楔楔横轧大型厚壁空心长轴类零件是可行的。     

大型楔横轧机轧制力和轧制力矩有限元算法

精确确定大型楔横轧机的轧制力和轧制力矩是研究大型楔横轧机的重要基础课题，通过理论计算和有限元法模拟，计算了H1400大型楔横轧机的轧制力和轧制力矩，误差均在10％以内，为研制H1400大型楔横轧机提供了有效的数值工具。