TC4钛合金轴类件楔横轧力能参数影响因素的分析

应用DEFORM-3D有限元软件对TC4钛合金轴类件楔横轧进行建模,系统分析坯料直径、成形角、展宽角、断面收缩率等工艺参数对轧制过程中力能参数的影响规律,确认工艺参数对轧制力矩影响的主次顺序。模拟分析结果表明:轧制力矩随成形角的增大而减小,随展宽角和坯料直径的增大而增大,随断面收缩率的增大而先增大后减小;对楔横轧力能参数影响最大的工艺参数是坯料直径,其次是成形角和展宽角,断面收缩率影响最小。通过TC4钛合金轧制试验,验证了模拟分析结果的正确性,为TC4钛合金轴类件的设计提供了参考。     

模具参数对闭开联合轧制汽车油泵轴力能参数的影响

采用DEFORM有限元软件建立了楔横轧汽车油泵轴的三维刚塑性有限元模型,分析了闭式展宽角、闭式成形角、开式展宽角和开式成形角等模具参数对汽车油泵轴力能参数的影响规律,发现：闭式展宽角的增大会使得各力能参数变化速率加快;闭式成形角的增大会使得各力能参数随之增大;开式展宽角的增大会使得径向力增大;开式成形角的增大会使得轴向力增大。进行了1∶1闭开联合轧制汽车油泵轴实验,实测轧制力矩相对误差在10%以内,验证了有限元模型的正确性。     

工艺参数对楔横轧接触区表面应力的影响分析

为深入探明楔横轧接触区变形规律，实现零件楔横轧近终成形，采用有限元数值方法模拟楔横轧轧制过程，获得稳定轧制过程中的接触区的面力和位移，进而求出轧制接触区表面应力。在此基础上，较详细地分析了展宽角、成形角和断面收缩率三个主要工艺参数对接触区表面应力的影响规律，并对所建立的有限元计算模型进行了实验验证。研究结果对合理选择楔横轧工艺参数以及实现零件的精确成形具有重要的现实意义和应用价值。     

三辊楔横轧空心件成形机理的研究

利用刚塑性有限元,基于Deform-3D平台建立了三辊楔横轧空心件的有限元热力耦合模型.通过模拟计算,分析了轧制过程金属的流动规律,研究楔横轧轧件上每一点的应力、应变场分布以及轧辊的力能参数.研究结果对解决零件精确成形和提高轧件质量具有理论意义和实用价值.     

工艺参数对多楔轧件接口质量的影响规律

楔横轧多楔成形工艺是生产长轴类零件的先进方法,但生产过程中模具工艺参数对轧件接口质量的影响比较复杂。根据楔横轧多楔模具的工艺特点,建立多楔轧制长轴类零件的三维有限元模型。基于ANSYS/LS-DYNA有限元模拟软件,在不同模具工艺参数下对多楔轧制过程进行了有限元模拟,得到模具工艺参数对轧件接口质量的影响规律。在与模拟工艺参数相同的条件下进行轧制试验,试验结果和模拟结果一致。通过对理论模拟和轧制试验获得结果的分析,得到工艺参数中过渡角对轧件的接口质量影响最大、展宽角对轧件接口质量影响最小的结论。综合考虑各工艺参数的影响,给出保证轧件接口质量良好的过渡角选择范围。研究结果为多楔成形长轴类零件的模具设计提供理论依据和参考。     

楔横轧轧件滚动半径变化规律的试验研究

楔横轧轧制成形过程中轧件的滚动半径是楔横轧模具设计和进行工艺分析的基本参数之一,它反映了轧辊与轧件的相对运动关系,对非圆截面轴类零件如发动机凸轮轴等模具辊形曲线设计具有重要影响.通过轧制试验,得到楔横轧轧制过程中轧件滚动半径的变化规律和各种工艺参数的影响规律.结果表明:楔入段轧件滚动半径要大于原始坯料尺寸且随着轧制进行逐渐减小;到展宽段保持稳定;进入轧齐后,随着模具楔面抬高,其值逐渐减小,精整段约等于轧件轧后尺寸.展宽角和成形角越大,轧件滚动半径越大;断面收缩率影响规律比较复杂,当断面收缩率小于一定值时,随断面收缩率增大而增大,当断面收缩率大于一定值时,随断面收缩率增大而减小;坯料直径表现为辊径比越大,轧件滚动半径越靠近原始坯料尺寸内侧;轧制温度对轧件滚动半径的影响较小,而模具楔面刻痕状态影响较大.     

楔横轧轧制力矩规律有限元分析与实验测试

采用二次开发的有限元命令流程序，较系统地分析了轧制过程中轧制力矩的变化规律，阐明各工艺参数对轧制力矩的影响规律；利用计算机数据采集测试系统，在线测试展宽角对轧制力矩影响规律，测试结果与理论分析结果一致。研究结果为大型楔横轧机研制中力能参数的确定提供了重要的理论依据。     

楔横轧楔入段端面移动量规律

楔横轧多楔轧制是内楔和外楔同时对轧件进行径向压下、轴向延伸的塑性成形.随着交通运输业的飞速发展,火车轴、汽车半轴等长轴类零件的需求量与日俱增,采用楔横轧多楔工艺成形长轴类零件,具有显著节省辊面、减小设备体积、生产效率高、节材、降低成本等优点.为了充分发挥多楔显著节省辊面的优点,保持内外楔同时起楔,就必须要准确弄清楔入段移动量的变化规律.采用弹塑性有限形变有限元数值方法,根据实际工况模拟楔横轧轧制过程,分析楔入段移动量的变化规律,详细阐述各工艺参数对移动量的影响规律,并与试验测试结果进行比较,得到楔入段端面移动量的变化和影响规律.研究结果为楔横轧多楔同步轧制模具设计提供了重要的理论依据,进一步完善了楔横轧多楔轧制理论.     

双向偏心轴楔横轧成形数值模拟研究

基于Deform-3D软件建立双向偏心轴楔横轧成形的有限元模型,分析双向偏心轴楔横轧的成形原理,研究成形角、展宽角和坯料温度对偏心距的影响规律。应用MATLAB程序进行非线性拟合,验证双向偏心轴楔横轧成形的可行性。研究结果表明,成形角为31°、展宽角为6°、坯料温度为1 150℃时,双向偏心轴的楔横轧成形质量最优。     

TC4钛合金轴类件楔横轧表面成形质量影响因素分析

为了提高TC4钛合金轴类件在楔横轧技术成形过程中表面成形的质量,利用有限元软件DEFORM-3D对该模型进行了三维仿真模拟研究实验。基于正交试验方法以轧制成形后的轧件的颈缩量为试验指标,探讨了成形角α、展宽角β、断面收缩率ψ、初始温度T和轧制速度v5个因素及交互作用,对TC4钛合金轧制后的表面成形质量的影响规律,将各因素及交互作用对TC4钛合金轧制后表面的颈缩量进行了分析。采用极差分析法和方差分析法对轧制工艺参数进行最优化,通过对TC4钛合金轴进行轧制实验和模拟实验对比,验证了模拟实验的可靠性和准确性。研究分析结果表明:轧制工艺参数对轴横截面颈缩量影响的主次顺序为:CEDABA×B,并得到了最优工艺参数组合为:A_1B_2C_1D_3E_1,即最优水平工艺参数如下:成形角为24°,展宽角为4°,断面收缩率为30%,初始温度为1 050℃,轧制速度为2 r/min。