芯棒对楔横轧厚壁空心轴成形质量及轧制力的影响

针对楔横轧厚壁空心轴的变形特点,采用DEFORM-3D建立热力耦合数值模型,实现轧制过程的精确模拟,分析了芯棒直径对轧件不圆度及损伤系数的影响。结果表明,轧件不圆度与芯棒直径的变化成正比,轧件的损伤状况与芯棒直径的变化成反比。带芯棒轧制时,轧件在质量上优于无芯棒轧制。轧制实验测量了带芯棒轧制厚壁空心轴的最大轧制力,研究结果为合理选择工艺参数及轧机设计提供了依据。     

空心芯棒服役过程温度场及热疲劳有限元分析

针对Φ340 mm MPM机组芯棒服役过程建立三维有限元模型,设计空心芯棒内径尺寸,分析空心芯棒服役过程温度场和空心芯棒表面热疲劳。分析认为:对于外径为358.1 mm的空心芯棒来说,内径在200～240mm时能较好地平衡减重和控制变形;内径为214 mm的空心芯棒,在轧制、第1次空冷、第1次水冷3个阶段的温度场与实心芯棒相同区域的温度场基本一致,而在其他各服役阶段时的内表面温度比实心芯棒相同位置处高13～18℃。空心芯棒与实心芯棒的热应力的差别,导致空心芯棒的环向和轴向裂纹比实心芯棒萌生更早、扩展速度更快。     

工艺参数对多楔轧制空心车轴晶粒尺寸的影响规律

空心车轴是高速列车的核心部件,其成形方法与质量直接决定着高铁装备的技术水平。采用多楔轧制空心车轴,建立了材料的微观组织模型,获得了多楔同步轧制空心车轴的热、力和微观组织相互耦合的有限元模型;通过对多楔同步轧制空心车轴的模拟,对轧制初始温度、成形角以及展宽角对晶粒平均尺寸的影响规律进行了系统研究,结果能保证轧件具有均匀细小的晶粒尺寸及良好的力学性能。     

楔横轧轧制空心轴类件损伤程度的研究

基于楔横轧轧制空心轴类件工艺,采用正交实验法对轧制过程中的工艺参数进行了有限元分析;引入Coekcroft& Latharn损伤模型对空心轴类件在轧制过程中的损伤程度极其变化规律进行了研究,找出了影响空心轴类件轧制质量的主要工艺参数及规律,为实际生产提供了理论依据.     

不同空心率铅锭轧制过程的有限元模拟

应用有限元法对不同空心率铅锭方坯的轧制过程进行了模拟计算,得出了不同空心率对铅锭的变形及应力的影响,计算结果与试验结果相符。由于铅在室温下的变形状态与高温时钢的变形状态有很多相似之处,本文的研究结果对研究钢的带液芯轧制有一定的指导意义。     

三辊楔横轧轴类件内部缺陷的分析

采用实验研究和有限元分析相结合的方法,研究了3种轴类件(实心件、空心件、带芯棒的空心件)在三辊楔横轧过程中轧件的内部缺陷.研究结果表明:实心件心部附近的环状区域易产生明显裂纹,而空心件能够有效的避开环状缺陷;方向交变的剪应力促使轧件心部附近孕育微观破坏,拉应力促进裂纹进一步扩展.实验采用带芯棒的空心件轧制,能够制备出高质量的轴件,为丰富三辊楔横轧加工理论及扩大应用范同提供理论依据与实验支持.     

三辊楔横轧空心件热变形时微观组织的研究

利用非线性有限元建立了金属成形过程中热、力、组织相互耦合的刚塑性有限元模型,采用该模型对三辊楔横轧空心件成形工艺进行仿真计算,得出不同阶段轧件的晶粒尺寸变化规律.在此基础上,应用正交实验法探讨了空心坯料轧制时壁厚、断面收缩率、轧制温度对晶粒尺寸的影响.结果表明:轧制温度对晶粒尺寸影响显著,其次依次为肇厚、断面收缩率.     

轧制特殊品种钢材的自动化棒材轧机

空心圆钢和六角钢的轧制瑞典桑德维克(sandvik)厂的特殊品种棒材轧机已成功地运转了六年多。它主要用于轧制钻杆用的空心圆钢和六角钢。兴建这种高度机械化轧机的目的是,增加产量,提高产品尺寸精度。当轧制空心钻杆钢时,必须有一根由奥氏体锰钢轧成的芯棒。钢坯中的孔是用深孔钻     

一种运用润滑剂改善轧制条件的无缝钢管制造方法

<正>本发明提供一种无缝钢管的制造方法,该无缝钢管的制造方法可以降低芯棒式无缝钢管轧机进行拉伸轧制时的摩擦因数、减少钢管的内表面缺陷的产生。在延伸轧制空心管坯时,在芯棒的表面涂敷以石墨和云母中至少一种为主要成分的润滑剂,并对空心管坯的内表面供给以1价碱金属的硼酸盐为主体的润滑剂,使延伸轧制满足下述条件:(a)穿孔刚结束时的管坯内表面温度为1150℃以上,从穿孔结束到供给以1价碱金属的硼酸盐为主体的润滑剂为止的时间,     

楔横轧工艺参数对空心轴轧制成形的影响

为更好地设计空心轴楔横轧成形工艺的工艺参数,研究了空心轴件在楔横轧成形工艺中各工艺参数对空心轴件成形轧制力、工件应力场和应变场的影响.建立空心轴楔横轧成形工艺的有限元法模拟模型,对不同工艺参数下的成形工艺进行模拟.依据有限元模拟结果分析了不同工艺参数对成形结果的影响,为空心轴件楔横轧成形工艺参数的设计提供理论依据.     

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。     

基于楔横轧预制坯的中空气门终锻凸模设计

对中空气门楔横轧-模锻成形工艺终锻成形过程中的凸模形状尺寸进行研究。根据预成形毛坯终锻过程的成形特点,设计3种不同初始尺寸的终锻成形凸模,采用实验与模拟相结合的方法研究其对预成形毛坯终锻成形过程的影响。模拟结果表明,终锻成形过程中凸模芯轴太短,将出现凸模芯轴前端聚料的现象,导致无法成形出终锻件的盘部型腔尺寸;而实验结果表明,凸模芯轴太长会在实际生产中导致成形后终锻件难以脱模。通过综合模拟与实验结果的分析,获得了凸模芯轴的设计原则,确定了合适的凸模芯轴长度,并且依据该凸模设计原则,进行终锻成形,获得了形状尺寸合理的终锻件。     

楔横轧成形等内径空心轴的椭圆度影响规律

采用二次回归正交旋转组合设计法,对楔横轧成形等内径空心轴的椭圆度影响规律进行有限元模拟分析和轧制实验,得到了具有较高参考价值的回归方程。依据回归方程和模拟结果,得出了工艺参数对等内径空心轴椭圆度的影响规律,以及各因素对椭圆度的影响程度主次和工艺参数的最优组合。研究结果为实现等内径空心轴类零件的楔横轧精确成形,以及优化模具设计和工艺参数的合理确定,提供了理论依据。     

三辊楔横轧等内径空心件成形机理的实验研究

对三辊楔横轧等内径空心件复杂变形特性开展了实验研究,通过有限元仿真,分析了三维变形状态下轧件内部应力、应变场的全部信息和材料的流动规律,准确把握了在变形过程中应变、应力的分布规律.同时进行了实验轧制,得到了等内径空心件.     

大口径空心芯棒用管的研制

简述了芯棒的用途、工作环境、成本及自制大口径空心芯棒的必要性,介绍了利用自身设备优势开发大直径空心芯棒用管的设计思路和开发过程。从坯料成分、尺寸精度、热处理工艺以及市场分析等方面分析了空心芯棒的研发现状,并确定了大口径空心芯棒用管今后的开发方向。     

带有锥台及沟槽钢芯温楔横轧成形分析

采用楔横轧工艺,用温轧轧制钢芯,并对其成形过程进行研究。根据零件的成形特点,采用UG软件设计楔横轧不同工艺参数需要的模具,采用Deform软件模拟成形过程,从中选出最佳的工艺参数,并分析该工艺参数下钢芯大弧体不同成形阶段径向截面等效应力、等效应变及轴向截面等效应力、等效应变,最后通过实验轧制出产品。结果表明:成形角、展宽角等工艺参数对轧件外形及心部质量有很大影响;采用合理的楔横轧工艺参数可以轧制出心部无缺陷的合格产品;轧件的等效应力及等效应变均存在一定的规律,且最大值均在合理的范围内。     

钢管热连轧过程横断面壁厚变化的三维有限元模拟

针对20号钢Φ119.0mm×9.25mm规格全浮动芯棒无缝钢管8机架连轧过程进行了有限元模拟仿真分析,得到了热连轧管各机架出口等效塑性应变以及荒管壁厚变化情况,分析了轧制力和芯棒力的变化特点。研究表明,连轧管减壁量和外直径变化主要集中于开始第1~第6个机架,在第7、第8机架减壁作用很小,最终荒管壁厚均匀,且形状圆整。稳定连轧阶段的轧制力依轧制顺序呈递减趋势,第7、第8机架轧制力很小;同时芯棒力大于各机架轧制力,钢管内壁承受的作用力和塑性应变较大,应对芯棒表面进行合理润滑。模拟得到的壁厚、外径及轧制压力与实测结果吻合较好。