我国轴类零件轧制技术进展

轴类零件轧制技术是先进成形制造技术的重要组成部分,具有成形精度高、产品质量好、生产方式清洁、成本低等优点,已成为国际上竞相研究开发、积极采用的先进技术。主要介绍我国在轴类零件轧制技术领域的最新工作进展,包括零件轧制理论研究、产品开发、技术推广与产业化、模具设计制造和工艺设备开发设计等。指出我国的轴类零件轧制技术总体上处于国际先进水平,在某些方面处于国际领先地位。尽管我国轴类零件轧制技术已得到较广泛的应用,但仅占能够轧制零件质量的1/10左右,所以该技术仍有很大的应用空间。     

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...     

交变次数对楔横轧心部疏松的影响

应用ANSYS-DYNA有限元软件,对楔横轧轴类件进行轧制过程的模拟,以轧件1／2半径点的应力循环变化行为为基础,得到轧件中心截面的交变次数。选取了典型轧制实验模型与有限元分析结果做比较,得到交变次数对轧件心部疏松的影响规律,为深入研究楔横轧的疏松机理提供了依据。     

斜轧钢质高翅片管成形过程的数值模拟

针对斜轧钢质高翅片管变形机理研究相对落后的问题,通过Pro/E的曲面建模功能建立了轧辊的三维实体几何模型.利用DEFORM-3D软件,采用三维刚一塑性有限元法对斜轧钢质高翅片管进行了数值模拟.分析了轧件变形区的应力、应变场分布,得到了斜轧钢质高翅片管的成形规律.该研究成果为斜轧钢质高翅片管的深入研究提供了理论依据.     

楔横轧力能参数影响因素分析

在楔横轧轧制过程中 ,工艺参数与力能参数之间存在着密切而复杂的关系。本文对已有楔横轧力能参数实验测试进行有限元法模拟 ,结果证明用有限元法计算轧机力能参数具有良好的可靠性和通用性 ,在此基础上进一步对楔横轧力能参数影响因素进行了较全面系统地分析 ,综合各影响因素对力能参数影响的主次     

楔横轧展宽段的变形特征与应力应变分析

用ANSYS/LS-DYNA3D软件对楔横轧成形过程进行非线性有限元模拟,得到了轧件展宽段的变形特征及截面上应力应变分布规律.基于上述特征和规律,分析了轧件轴肩部分隆起及端头凹心产生的原因,为深入研究楔横轧的成形机理提供了依据.     

楔横轧一次楔大断面收缩率成形机理

为研究大断面收缩率轴类件楔横轧成形问题,做了楔横轧一次楔成形极限实验.发现楔横轧一次楔轴向拉断成形极限可以远大于通常公认的75%界限,实验中成功轧制出断面收缩率为97.7%的超大断面收缩率轧件.推导了轧件轧制接触区轴向合力公式,利用有限元数值模拟方法分析了杆部对称截面轴向应力,揭示出楔横轧一次楔大断面收缩率可以成形的原因,即在适当条件下轧件变形接触区轴向受力接近于平衡,轧件杆部所受轴向拉应力较小所致.     

楔横轧反楔堆轧改善空心零件过渡轴肩的壁厚减薄

楔横轧随形轧制空心零件在过渡轴肩位置会产生壁厚减薄,降低零件的力学强度,改善轴肩的壁厚状况是必须解决的问题.本文基于有限元模拟方法,揭示空心零件成形时壁厚减薄的产生原因,提出采用楔横轧反楔堆轧改善轴肩壁厚的成形方法,分析反楔堆轧增加轴肩壁厚的主要影响因素,从而获得轴肩壁厚增厚的成形方法和最佳条件,实现了楔横轧随形轧制空心零件轴肩位置的显著增厚.通过轧制试验,验证了有限元模拟分析模型的可靠性.     

楔横轧小断面收缩率轧件螺旋组织缺陷研究

轧件发生局部变形是楔横轧的主要工艺特征,尤其小断面收缩率轧件轴向流动能力弱,内外变形差异显著导致楔横轧成形困难.除了容易产生心部破坏缺陷,在轧件表层一定范围内出现的螺旋组织缺陷,也会降低产品的机械性能.本文通过轧制实验,展示出轧件螺旋组织缺陷宏观上呈现为车削后在表层一定深度范围内沿展宽螺旋线分布的亮带,微观上由轧件表面折叠向内部延伸呈带状分布的组织形态.结合有限元数值模拟方法研究了缺陷产生的主要原因,发现由于成形区的金属发生沿展宽负向的金属流动,导致轧件形成沿展宽螺旋线分布的表面折叠和小轴向应变带.同时,螺旋带附近较大的径向压缩使轧件由表面向内部沿折叠裂纹方向组织具有方向性.采用对模具楔尖倒圆角局部改善金属沿负展宽方向的轴向流动,可以既消除表层螺旋组织缺陷,又避免轧件心部损伤风险,使成形质量满足使用要求.经实验验证,确定了模具楔尖圆角的最优取值.