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。     

变速箱输入、输出轴楔横轧同步轧制工艺及模具设计

针对目前变速箱输入轴和输出轴加工中材料浪费、模具费用高、生产效率低等问题,对变速箱输入、输出轴楔横轧同步轧制工艺与模具设计方法进行了研究。提出了通过楔横轧工艺一次同时轧制汽车变速箱输入轴和输出轴的工艺方法;针对该工艺方法进行了模具设计研究;设计了多套同时轧制变速箱输入轴和输出轴的工艺和模具,证明本文所研究的工艺及模具设计方法的可行性。     

冷楔横轧的试验研究

冷楔横思成形是一中高效零件轧制新技术。本文根据对眼镜腿坯和缝纫机针坯的冷楔横轧试验，对冷楔横轧的特点进行了分析研究，确定了进行稳定轧制的基本条件。     

基于有限元法分析的楔横轧多楔轧制力能参数规律

多楔轧工艺适合轧制长轴类汽车零件,但其轧制力能参数变化规律复杂,至今无统一理论可循.本文采用作者编制的楔横轧多楔轧制命令流有限元程序,利用Ansys/Ls-Dyna有限元软件LS950求解器模块,对楔横轧多楔轧制过程进行有限元数值模拟,实验验证其误差在10%以下,在此基础上分析各种工艺参数对楔横轧多楔轧制力的影响,阐明楔横轧多楔轧制力的变化规律.研究结果对于轧制长轴类汽车零件轧机设计中合理确定轧制力、正确选择轧制工艺参数及孔型设计具有重要现实意义和应用价值.     

楔横轧轴肩的成形曲面的设计

此文分析在二辊楔横轧中轧制各类轴肩的过程。在假想工件轴端固定的图上确定楔侧面截面轮廓形状，再通过叠加轴向刚性移动量确定各截面实际位置，比较直观简便地设计出轧制轴肩的辊面上的成形曲面。最后归纳了设计步骤。     

楔横轧多台阶轴轧齐曲线优化研究

轧齐曲线是控制楔横轧轴件台阶平整的重要因素,目前的轧齐曲线公式,应用复杂、准确性差,实际生产需要多次修模调整。以实际生产中多台阶轴为研究对象,对其工艺方案和轧件螺旋状斜面缺陷进行分析,研究了轧齐曲线对轧件不同位置直角台阶的影响规律。根据体积平衡原理,建立在轧齐曲线作用下的模具楔形体积与其对应的轧件台阶体积的平衡关系。根据制件台阶轴端体积变化规律,利用各参数和条件建立了一次函数形式的轧齐曲线方程,采用有限元模拟和轧制实验相结合的方式对轧齐曲线进行了验证,研究结果减少了台阶轧齐修复次数,提高了轧齐数据的准确性。     

楔横轧多楔轧制力变化规律试验研究

以单楔与双楔楔横轧为例，研制出轧制力在线测试系统，能准确实时地测量出各种工艺参数下楔横轧多楔轧制过程中轧制力的变化全貌；通过对实验结果的分析，得出了楔横轧多楔轧制力的变化规律。     

偏心圆截面轴类零件的楔横轧成形数值模拟

提出了一种偏心轴类零件楔横轧成形新工艺,给出了楔横轧成形偏心轴类零件轧辊的辊型曲面.利用三维弹塑性有限元软件LS-DYNA对一种典型偏心轴类零件楔横轧成形进行了数值模拟,分析了其成形过程、应力应变场分布及工艺特点.模拟结果表明,从起楔开始就将坯料轧制成偏心圆截面的偏心轴类零件的楔横轧工艺是完全可行的,而且具有轧制力小、变形容易控制等优点.     

凸轮轴楔横轧成形仿真与应力应变分析

提出了一种凸轮轴楔横轧成形新工艺,得出了楔横轧成形凸轮轴轧辊的辊形曲线和轧齐曲线.利用三维有限元软件DEFORM-3D对凸轮轴成形进行了数值模拟,在模拟轧制过程中,轧辊楔面排料的同时轧件上的凸轮轮廓也被轧辊上的凸轮凹槽逐渐轧制生成,并且逐渐被轧齐,得出轧件应力、应变场在凸轮顶端和芯部较小,在与轧辊楔面接触处最大,呈非对称分布的特点.模拟结果表明,用楔横轧工艺轧制凸轮轴是完全可行的.     

二辊楔横轧颚式破碎机偏心轴成形数值模拟

提出了一种颚式破碎机偏心轴楔横轧成形新工艺.利用有限元软件Deform-3D对楔横轧颚式破碎机偏心轴进行数值模拟,分析了其成形过程、应变场分布及工艺特点.模拟结果表明:颚式破碎机偏心轴楔横轧工艺是可行的;在同心轴变形为偏心轴过程中,非轧制区金属等效应变在变形初期较大,其值为1.8;原始坯料在与轧辊基圆及导板接触时发生较大的挤压变形,应该采取工艺措施控制.本文为大直径偏心轴高效化、节能化制坯提供了理论依据.     

中间轴楔横轧成形工艺数值模拟优化及试验

楔横轧工艺是一种先进的金属成形工艺,广泛应用于成形汽车变速箱的各种阶梯轴。在成形大尺寸非对称的阶梯轴时,轧制力不平衡会导致轧制过程中轧件在水平方向窜动,台阶尺寸不稳定且出现折叠,严重时无法成形;同时,轧件在切线方向摆动量大,从而造成产品弯曲。为了解决轧件台阶尺寸不稳定及弯曲,选取一种典型的非对称阶梯轴,在断面缩减率未超过75%时,采用两次轧制,选用较为合理的成形角和展宽角,同时对料头进行限制,利用有限元模拟软件Deform模拟分析成形过程,并进行试验。结果表明:采用两次轧制能够有效平衡轧制力,保证轧件尺寸稳定;90°直角形状料头比螺旋状料头更能有效限制轧件切向摆动,防止轧件弯曲。     

楔横轧梯形螺纹轴模具关键参数的研究

楔横轧螺纹轴的金属流动规律和模具齿高等参数的确定对于模具设计意义重大.以轧制过程金属体积不变原理为前提,运用数学积分法求得模具齿顶高初值和轧件初始直径,进而设计模具孔型.对于设计的模具,采用DEFORM-3D有限元软件模拟轧制成形过程,得到较理想的梯形螺纹轴.该模拟结果验证了由齿顶高参数设计模具孔型进行楔横轧梯形螺纹轴轧制的可行性,为课题的深入研究提供了理论依据和参考价值.     

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。     

楔横轧用U型挂环系列制坯模具的改进

电力金具悬挂件U型挂环的机械强度要求高,产品规格多,需求量大.常用的楔横轧模具在生产了一定量后,会发生较严重的磨损状况.为了探索延长楔横轧用U型挂环制坯模具的寿命,对传统形式的模具结构进行了改进.设计了2副工作面镶嵌H13热锻模钢的楔横轧模具,合理确定楔横轧工艺参数,5种规格U型挂环坯料均可在此模具上轧制,介绍了镶嵌工...     

楔横轧梯形螺旋齿轴金属流动规律

分析金属流动规律,是研究楔横轧螺旋齿成形规律的重要方法。采用DEFORM-3D有限元软件模拟梯形螺旋齿的成形过程,对不同截面上的分析点成形过程进行追踪,获得成形过程轧件径向、轴向金属流动规律。受模具齿形顶部及侧壁挤压作用,在不同位置,轧件上各螺旋齿底部径向金属变化基本相同,轧件齿顶径向流动差别稍大;大部分轴向金属流动量与初始点距轧件中心距离成正比,处于轧件侧壁处金属流动情况略有差别;轧件齿形两端部金属的轴向流动量较大,径向流动量较小。由实验轧件获得的金属流动规律与模拟结果一致。该金属流动规律对模具孔型设计提供了依据。     

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。     

椭圆截面轴类零件楔横轧成形关键技术研究

提出了用楔横轧工艺成形椭圆截面轴类零件的一种新工艺,推导了随转速比变化的模具辊形曲线,采用三维刚塑性有限元软件Deform-3D对成形过程进行了数值模拟.在轧制过程中,轧件在模具的作用下径向压缩、轴向延伸的同时椭圆轮廓在模具顶面辊形曲线的作用下,逐渐轧制成形;得到了在楔入段、展宽段变化稳定,精整段呈周期性跳动的轧辊与轧件转速比变化曲线,以及周期性波动的力能参数曲线.