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.     

钛合金棒材三辊螺旋轧制成形数值模拟

利用有限元软件Deform-3D建立钛合金棒材三辊螺旋轧制过程的三维有限元仿真模型,对棒坯轧制从咬入到稳定轧制的全过程进行了模拟分析.研究得出三辊螺旋轧制中棒坯的变形规律,分析了钛合金棒坯成形过程中应力应变情况及轧辊的载荷.该研究对于轧制缺陷控制有着重要的指导意义,为轧机的工艺参数和关键零部件的设计提供了重要依据.     

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.     

行星轧机的运动形式和轧管组织变化

文章结合三辊行星轧机的结构描述和工作原理，分析了轧制过程中轧管运动形式和轧制过程中轧管不旋转的条件。同时对变形区中的坯料的组织变化规律进行分析，阐明了各部分组织的变化。     

铜管四辊行星轧制过程有限元模拟分析

文章借助大型非线性有限元分析软件MSC.Marc,建立了铜管四辊行星轧制三维弹塑性有限元模型,并对四辊行星轧制过程进行了热-力耦合分析。获得了四辊行星轧制过程中铜管横断面的变形过程以及管坯温度场分布,并对轧制过程中轧辊受力进行了分析。将模拟结果与实验进行对比,认为该有限元模型可靠,且具有一定的精度,可用于铜管四辊行星轧制工艺参数的优化,并对模具设计具有一定指导意义。     

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.     

三辊冷轧管机轧制过程的数值模拟与试验研究

在简化三辊冷轧管机轧制过程的基础上,根据钢管冷轧过程的变形特点,采用Simufact有限元软件对其轧制过程进行有限元数值模拟。通过仿真模拟,分析了钢管的等效应力、等效应变分布规律及其截面变形特点,并与实际数据进行比较。分析结果表明:建立的有限元模型符合实际,模拟过程与实际轧管成型情况相符合;金属的塑性变形主要发生在减径段和减壁段;随着送进量、轧制频率的增加,轧辊的轧制力相应增大。     

花键管增量式两轮冷滚轧精密成形的数值模拟

花键管冷滚轧精密成形过程不同于花键轴类零件,其坯料金属变形量大,成形过程较为复杂.应用塑性有限元分析软件deform-3d对滚轧成形过程进行了数值模拟,最后得出零件轧制中的应力应变场、金属流动规律,并分析研究了模拟中出现的一些问题,提出了相应的解决方案.     

摩擦状况对铜管行星轧制过程的影响

利用有限元软件MSC.Marc建立起铜管三辊行星轧制过程的三维热力耦合有限元仿真模型,对铜管行星轧制从咬入到稳定轧制的全过程进行了有限元模拟分析。仿真结果和现场数据的对比,验证了仿真结果的正确性;分析了不同的摩擦状态对铜管行星轧制过程的影响。研究结果表明,适当增大轧制过程中的摩擦,可以减小金属滑动、减小三角形效应、减小成品的圆度误差,同时也有利于温度场的均匀分布。研究结果可为设计轧辊和调节乳化液浓度提供理论依据。     

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     

三辊行星轧制中轧辊与轧件接触区分布

三辊行星轧制中,轧辊轧件接触区的分布是轧制力和轧制功率计算的基础,是轧辊外轮廓设计的重要依据.研究结合了实际轧制过程中轧辊和轧件的运动特点,引入相应的约束条件,给出接触区分布的解析表达式;在给定轧制工艺参数下,数值分析计算出接触区具体的分布情况.该方法避开了轧辊轧件线接触的假设,可给出接触区分布情况.结果显示,该分布不...     

Microstructure and Properties of Copper Tube During Three-Roll Planetary Rolling

During three-roll planetary rolling, the microstructure of copper tube with initial columnar grains develops into an equiaxed grain structure due to the large rolling deformation and high rolling temperature. The microstructure of copper tubes significantly influences formability and properties due to the three-roll planetary rolling operation. It is very important to understand the microstructural evolution for such special processing. It was found that dynamic recrystallization occurred at the concentrating deformation zone, followed by rapid grain expansion that gradually stabilized. Corresponding with the transformation of microstructure, the hardness of the tube billet reduced gradually away from the roller’s concentrating deformation zone. The changing of roller velocity is responsible for the extreme evolution of the microstructure in the concentrating deformation zone. Therefore, the properties of copper tubes can be controlled by concentrating the deformation zone. This research can facilitate the application of planetary rolling to the manufacture of tubes for low formability materials.     

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.     

三辊行星轧制过程中ACR紫铜管的组织和性能演变

采用金相显微镜、布氏硬度仪以及激光热导仪对三辊行星轧制过程中紫铜管的组织和性能进行研究。结果表明:在三辊行星轧制过程中,先后存在着加工硬化和动态再结晶软化两个过程,急剧大变形使粗大的铜晶粒破碎、滑移并产生大量热量,致使变形区温度急剧上升,最终获得了动态再结晶组织;与组织转变相对应,硬度值表现为随变形量的增大而增加,因加工硬化和动态再结晶的共同作用保持稳定,再结晶完成时硬度值下降;由于空洞等缺陷在变形过程中被抵消,材料的热导率增大,再结晶开始后,晶粒变得细小,热导率下降。     

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。     

PQF、CPS和PAM轧管新工艺浅论

介绍了自曼内斯曼兄弟发明斜轧穿孔工艺以来,连续轧管、三辊轧管、MPM轧管、行星轧管工艺相继发明并投入生产的简要情况。近些年,CPS轧管工艺在南非已进行试验;第1台PQF轧管机组已在中国天津投产;行星阿塞尔(PAM)的设想已有雏形。简述PQF、CPS和PAM这3项轧管新工艺的特点,分别对其“新”的程度进行了比较和评价。指出PAM工艺将有可能从设想变成现实,并预测未来钢管生产领域还会有重大发明。     

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。