楔横轧件螺旋痕产生原因研究

楔横轧的工艺特点决定,在轧制过程中经常会在轧件已轧表面产生带倾斜角的螺旋状凹痕缺陷.为探讨楔横轧轧件表面螺旋痕的起因问题,利用数值模拟质点跟踪技术找出楔横轧轧件表面螺旋痕开始出现的位置是在变形接触区外;通过分析轧件变形区应力分布及金属流动,发现在与轧辊斜楔尖部接触的轧件外层受轴向压应力,螺旋痕处与相邻区域的径向压应力差...     

不均匀温度场对改善三辊楔横轧轧件心部质量的研究

楔横轧变形属于连续局部横压过程,中心压实法有助于提高圆轴类棒料横压时的内部质量。将中心压实法应用于三辊楔横轧,通过有限元模拟研究了不均匀温度场对三辊楔横轧轧件心部应力应变的影响。模拟结果表明,不均匀温度场方法可以减小轧件心部拉应力,增大心部静水压应力,提高心部塑性变形能力,有助于改善轧件心部质量。通过三辊楔横轧实验,验证了不均匀温度场方法改善轧件心部质量的可行性。     

楔横轧二次楔轧制大断面收缩率的应力应变场分析

利用有限元软件DEFORM-3D,基于三雏刚塑性的有限元理论,对大断面收缩率轴类零件成形过程成功地进行了楔横轧二次楔轧制成形的数值模拟,模拟所得的轧件形状与实际零件基本相同,给出了楔横轧二次楔轧制过程的应力应变分布等重要信息。模拟结果表明：二次楔轧制大断面收缩率轴类零件的心部发生了很大变形;二次楔轧制中间横截面受的横拉应力时间较长、值较大,所以轧件中心更容易产生内部缺陷。     

楔横轧模具轧件信息的知识表达

楔横轧模具设计属弱理论领域,主要依赖设计人员的知识和经验,轧件信息直接决定楔横轧模具的设计.本文根据楔横轧轧件的特点,将轧件分解为基本单元体素,建立其知识对象模型,实现结构类和属性类的知识表达.     

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.     

大变形量楔横轧成形过程中内部缺陷的预防

利用有限元数值模拟研究了楔横轧工艺参数及二次轧制中不同变形量分配对轧件内部空心缺陷的影响,并对某汽车变速箱一轴和二轴的成形工艺进行了改进设计,对改进前后所得到的楔横轧轧件进行超声波探伤和低倍组织实验研究。结果表明:改进前的产品内部空心缺陷或疏松的产生率约为10%;改进后试生产的产品经检验完全消除了内部缺陷。可见,在变形量较大需要二次轧制的楔横轧成形过程中,轧件内部容易产生空心缺陷,通过合理的变形量分配及工艺参数的选择可以获得满足要求的合格产品。     

楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度规律研究

楔横轧多楔成形光轴类零件时,内外楔之间轧件的过渡段形状为由外楔楔入段轧制而成的斜台阶,通过有限元模拟和轧制实验,对不同过渡角下多楔轧制光轴表面光滑程度进行分析,得到过渡角对楔横轧多楔轧制光轴表面光滑程度影响规律。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件提供了理论指导。     

板式楔横轧接触区表面应力分布规律研究

楔横轧接触表面是形状复杂的空间曲面,接触表面应力分布变化规律相当复杂,对于其认识程度至今还局限于作较多假设的滑移线法分析结果,致使在模具设计和实际生产上主要依靠经验因素,阻碍楔横轧的应用和理论的发展。根据板式楔横轧的特点,在有限元ANSYS/DYNA软件基础上进行二次开发,编制模拟板式楔横轧轧制过程的命令流程序,模拟其轧制过程,获得接触区空间曲面形状,并较详细分析在楔横轧展宽段接触区的空间接触曲面上轧件接触表面应力的分布变化规律。研究结果为避免轧件表面产生缺陷、指导楔横轧模具设计和确定轧机力能参数等提供重要的理论依据。     

轧辊直径对楔横轧大型轴类件应力应变影响分析

合理选择轧辊直径是楔横轧成形大型轴类件的重要技术指标,采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧轧制大型轴类件进行模拟,分析轧辊直径对楔横轧大型轴类件应力应变影响规律,阐明轧辊直径对于楔横轧大型轴类件轧件质量的影响程度,研究结果为实现大型轴类件楔横轧经济化生产提供理论依据.     

楔横轧多楔轧制铁路车轴可行性有限元分析

采用DEFORM有限元软件，建立楔横轧多楔轧制铁路RD2车轴有限元模型，进行多楔轧制过程有限元仿真，通过分析三楔同时楔入成形RD2轴的金属流动规律、轧件内部应力状态情况等，进一步阐明楔横轧多楔轧制铁路车轴的可行性。有限元分析结果为实现铁路车轴高效化、节能化、专业化生产提供了理论依据。     

楔横轧加工铝合金内部损伤的研究

目前优质钢的楔横轧加工方面的研究已经成熟,但铝合金的楔横轧研究很少。使用韧性破坏准则对楔横轧铝合金的内部损伤进行了研究,得到了各个工艺参数对轧件内部损伤的影响规律:最大损伤量随加工温度的升高而下降;随轧辊转速的升高而升高;随模具的展宽角、成形角、断面收缩率的增大而减小。结论对实际生产具有一定的指导意义。     

挤压式楔横轧小料头轧制的微观组织演变分析

针对目前楔横轧技术料头较大,导致材料利用率低的问题,创新性地提出了挤压式楔横轧工艺以实现小料头轧制。通过在DEFORM-3D有限元软件中建立42CrMo钢的动态再结晶模型,模拟分析了挤压式楔横轧的动态再结晶体积分数及奥氏体平均晶粒尺寸大小的分布规律。最后结合挤压式楔横轧轧制油泵轴试验及金相分析试验,验证了挤压式楔横轧小料头轧制的可行性。研究表明,挤压式楔横轧产生的料头体积相较于传统楔横轧产生的料头体积减小了75%左右,其材料利用率可以提高到95%左右,同时该轧制方法还可以细化晶粒,提高金属综合力学性能。     

UWQ40型板式楔横轧机模板刚度的三维有限元分析

板式楔横轧机可以辊轧精度高、稳定性好的轴类零件 ,但刚度较差且主要由模板变形引起 ,模板的刚度性能在很大程度上影响着产品质量。本文采用弹性有限元法 ,以立式UWQ4 0型板式楔横轧机模板为研究对象 ,对其进行了刚度计算和分析 ,提出了改进方法 ,得到了模板的最大变形量及等效应力分布等信息 ,同时对模板刚度和变形进行了改进前、后的对比分析。结果显示 :板式楔横轧机结构改进后 ,在最大轧制力作用下模板的最大变形量从改进前的 3.7× 10 -2 mm降低到 2 .89× 10 -2 mm ;改进后模板装置的材料节约了近 17.1%。最后 ,为进一步提高板式楔横轧机的模板刚度提出了一些建议。     

对数螺旋线型面楔块逆止器的设计及动力学分析

对一种对数螺旋线型面的楔块逆止器进行了动力学分析,并对其核心零件--对数螺旋线型面楔块进行了设计。采用Pro/E建立了对数螺旋线型面楔块逆止装置的仿真模型,并将模型导入ANSYS/LS-DYNA软件对其逆止过程进行动力学分析,得到了新型逆止器的逆止接触力、楔合时间和逆止速度等参数的变化规律。该成果为新型对数螺旋线型面楔块逆止器的研制提供了理论依据。     

板式楔横轧模板刚度的有限元分析

板式楔横轧机的机架变形主要是由模板变形引起，且模板的刚度性能在很大程度上影响着产品质量。采用ANSYS/Mechanical/LS-DYAN有限元分析软件，对立式UWQ40型板式楔横轧机模板进行了刚度计算和分析，得到了模板的最大变形量及等效应力分布等信息，并对模板刚度和变形进行了改进前、后的对比分析。最后，对改进前、后的模板从刚度和材料使用情况进行了对比分析并得出结论，并为进一步提高板式楔横轧机的模板刚度提出了一些建议。     

楔横轧多楔成形汽车半轴工艺可行性分析

分析多楔成形长轴类零件时内/外楔对接段的各种形状及其优缺点,建立了楔横轧多楔成形汽车半轴的三维有限元模型.通过选取合理的轧制工艺,模拟楔横轧多楔轧制汽车半轴的过程,获得了内/外楔之间过渡光滑的汽车半轴.结果表明:楔横轧多楔成形汽车半轴工艺是可行的,该研究为多楔成形半轴的模具设计提供了理论依据.     

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。