楔横轧多楔成形等直径轴类件内部疏松的理论与实验研究

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对楔横轧多楔成形等直径轴进行了数值模拟与分析。根据轧制过程中特征点的应力变化规律,确定了楔横轧多楔轧件内部容易发生疏松的位置是在靠近外楔起楔的中心区域,并分析了多楔轧件内部出现疏松的原因。通过轧制实验对轧件内部疏松进行了研究,实验结果和模拟结果吻合。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件时减少轧件内部疏松提供了理论指导。     

楔横轧轧制螺纹轴应力状态研究

提供了楔横轧轧制螺旋轴类件模型,并通过DEFORM-3D有限元软件模拟了楔横轧轧制梯形齿形截面螺旋轴类件的成形过程,对轧件成形过程中两个重要变形阶段(成形段和精整段)的应力分布及变化规律进行详细分析.得到了轧制过程工件内部不会出现心部疏松等缺陷的结论,该应力变化规律为楔横轧轧制螺旋件的深入研究提供了理论依据.     

楔横轧二次楔轧制内部孔腔产生原因分析

针对楔横轧二次楔轧制比单次楔轧制更容易产生内部缺陷的事实,通过在H630轧机上实验轧制进行了验证。并利用有限元法比较二次轧制与一次轧制的轧件的应力特点,分析楔横轧轧件的内部应力应变场及其历史演变过程。解释了楔横轧二次楔轧制容易产生内部孔腔缺陷原因是相对于单次楔轧制二次轧制受的横向拉应力、最大剪应力和最大剪应变值较大,交变次数较大;轧件在二次楔轧制时的塑性降低,应力和应变增大。     

楔横轧非对称轴类件有限元模型分析

楔横轧单件轧制非对称轴类件存在轴向力和切向力不平衡问题。在楔横轧非对称轧制中,不平衡轴向力和切向力的测量是解决轧件轴向窜动和轧件扭曲等问题的关键。文章采用DEFORM-3D有限元软件,利用模具分割方法建立的模型得到了不平衡轴向力和切向力。该方法建立的有限元模型,为研究楔横轧各个变形区的成形特征奠定了基础,对进一步研究楔横轧理论具有积极意义。     

楔横轧凸轮轴轧制半径对辊形曲线影响的规律

为获得楔横轧凸轮轴轧制半径对辊形曲线的影响规律,文章采用DEFORM-3D有限元软件,得到了楔横轧轧件的轧制半径的变化规律,有限元分析表明,轧件的轧制半径在楔入段和展宽段基本不变,精整段前段随楔面升高而变小,轧件成形后轧制半径保持不变,并用实验数据验证了此规律的正确性。在此基础上设计出了楔横轧轧制凸轮轴时轧辊的辊形曲线,应用此辊形曲线进行有限元仿真和实验轧制,取得良好的效果,验证了此种辊形曲线的求解方法的正确性。     

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.     

锥形细长阶梯轴的三辊楔横轧楔形设计及模拟分析

为了解决锥形细长阶梯轴车削加工困难的问题,针对可拆卸穿墙螺栓锥形细长阶梯轴类零件的三辊楔横轧成形工艺进行分析研究。通过轴向轧制力理论计算和有限元模拟分析,得到了三辊楔横轧轧机在轧制非对称轴时的各楔起楔位置,并给出了适合的展宽角β、楔数和坯料尺寸。分析了轧件在三辊楔横轧轧制工况下的非对称轴轧制成形过程中各阶段的应力场和应变场分布状况,以及轧件内部的材料流动速度场和位移场。得到了轧件各特征点的应力应变在整个轧制过程中随时间的连续变化规律。     

楔横轧大型轴类件轧制力规律研究

轧制力是楔横轧成形大型轴类件的重要技术参数之一。文章采用ANSYS/LS-DYNA3D有限元软件对大型轴类件的楔横轧成形进行数值模拟,分析轧制力随工艺参数和轧件直径变化的规律,通过轧制实验验证表明,有限元模拟具有良好的可靠性。该文对于楔横轧大型轴类件轧制力规律的研究结果,为设计大型楔横轧机确定力能参数,实现大型轴类零件的楔横轧经济化生产,提供了理论依据。     

基于挡楔的楔横轧工艺应力应变分析

对于端部轧制的楔横轧轧件,轧制结束时,轧件端部通常会出现较大凹心.为解决这个问题,采用在轧辊模具上对应轧件端部设置挡楔的方法.给出了挡楔参数的确定原则,通过有限元数值模拟,对基于挡楔的楔横轧轧制过程的应力应变进行了分析.结果表明:挡楔可有效挡住轧制过程中轧件上轴向流动比较快的表层金属,从而得到端部较平整的零件.     

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.     

工艺参数对楔横轧一次成形气门毛坯螺旋痕的影响

采用楔横轧工艺,在轧制过程中轧件的已轧表面经常产生带倾斜角螺旋状凹痕缺陷。为解决气门毛坯材料5Cr21Mn9Ni4N应用楔横轧轧制更易出现表面螺旋痕的问题,以DEFORM-3D 6.0软件为有限元模拟工具,对不同工艺参数下轧件跟踪点的应力场进行研究。在楔横轧H500轧机上进行不同工艺参数轧制实验,计算每个轧件螺旋度,并对其进行比较分析。由有限元模拟结果和实验结果得出,对轧件表面螺旋痕影响最大的是成形角,其次是斜楔尖部圆角,再其次是展宽角。工艺参数对表面螺旋痕影响规律是,随成形角的增大,表面螺旋痕先减小,后增大;随斜楔尖部圆角和展宽角的增大,表面螺旋痕减小。并得出,在其他参数已确定的情况下,成形角取28°、展宽角取8°40′、斜楔尖部圆角取10mm时,楔横轧轧制气门毛坯不容易形成表面螺旋痕。     

高碳钢棒件温楔横轧成形过程的有限元数值模拟

在有限元软件Deform-3D平台上,基于三维刚塑性大变形热/力耦合有限元理论,对一种高碳钢棒件的温楔横轧成形过程进行了数值模拟。给出了轧制过程中温度、应变及应变速率各场量的分布,并用实际温楔横轧实验进行了验证,模拟结果与实验结果吻合较好。     

楔横轧凸轮体内直角台阶轧齐曲线的研究

根据楔横轧工艺的特点,简化了凸轮体轧齐的数学模型,推导出楔横轧凸轮体在轧齐过程中螺旋斜锥体大端半径随轧件转角变化的旋转公式及各阶段螺旋斜锥体的体积公式。根据体积平衡原理得到了凸轮体内直角台阶的轧齐曲线,最后采用有限元软件对凸轮体的轧齐过程进行模拟,模拟结果良好,验证了轧齐曲线的正确性。研究结果对用楔横轧工艺设计生产凸轮轴具有借鉴意义。     

锂鱼钳楔横轧制坯工艺及模具设计

介绍了楔横轧制坯工艺及其模具设计,阐述了楔横轧模具的主要设计参数及计算公式,通过锂鱼钳楔横轧制坯工艺的生产实践,对新旧制坯工艺进行了技术经济分析与比较,证明了楔横轧的轧制坯工艺的一系列优点。     

楔横轧力能参数影响因素分析

在楔横轧轧制过程中 ,工艺参数与力能参数之间存在着密切而复杂的关系。本文对已有楔横轧力能参数实验测试进行有限元法模拟 ,结果证明用有限元法计算轧机力能参数具有良好的可靠性和通用性 ,在此基础上进一步对楔横轧力能参数影响因素进行了较全面系统地分析 ,综合各影响因素对力能参数影响的主次     

偏心轴楔横轧轧制区轧制力影响因素分析

两轧辊在轧制区轧制力不对称性是偏心轴类零件楔横轧轧制成形的一个显著特征。本文利用有限元手段对偏心轴类零件楔横轧成形中轧制区轧制力的特点进行了较为系统全面的分析,阐明了工艺因素对轧制区轧制力的影响机理,综合分析了各工艺参数对轧制区轧制力的影响程度。研究结果对偏心轴类零件楔横轧成形的模具设计、轧制工艺参数的选取、旋转条件、偏心极限等问题的研究都具有十分重要的意义。     

楔横轧直角台阶轧齐曲线的研究

根据楔横轧工艺的特点,推导了二辊楔横轧轧齐过程中螺旋斜锥体大端半径随轧件转角变化的旋转公式.提出了一种计算螺旋斜锥体体积的新算法,获得了轧齐过程中各阶段的体积公式.依据体积平衡原理得到了二辊楔横轧直角台阶的轧齐曲线,其表达式具有形式简洁、方便实际应用的特点.最后采用刚塑性有限元软件Deform-3D对各种断面收缩率条件下的轧齐过程进行了模拟,取得了良好的结果,同时验证了曲线方程的正确性.