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。     

工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响

采用有限元软件DEFORM-3D对楔横轧厚壁空心轴进行热力耦合数值模拟,得到了工艺参数对楔横轧厚壁空心轴不圆度的影响规律。结果表明,在成形角35°～45°、展宽角4°～7°、断面收缩率35%～65%、轧制温度900℃～1100℃时,轧件不圆度与成形角及断面收缩率的变化成反比,与展宽角及轧制温度变化成正比。采用H630楔横轧机进行轧制实验验证了有限元模型的正确性。模拟与实验结果证明,轧件横截面失圆是楔横轧成形厚壁空心轴类件常见的质量问题;变形区金属沿轴向的流动受到未变形金属的阻碍,是造成不圆度在轧件的对称面上最大并沿轴向逐渐减小的原因。研究结果为确定楔横轧厚壁空心轴的工艺参数提供了理论依据。     

模具工艺参数对多楔轧制高铁空心车轴力能参数影响

力能参数是有效控制多楔轧制高铁空心车轴的成形质量和设备设计的关键参数。为了研究模具工艺参数对多楔轧制高铁空心车轴力能参数的影响规律,采用DEFORM有限元软件,建立了楔横轧多楔同步轧制高铁空心车轴的三维刚塑性有限元模型;对轧制力和轧制力矩进行了理论计算;分析了展宽角、成形角、模具脱空等模具工艺参数对空心车轴力能参数的影响规律。结果表明:展宽角增大使力能参数增大;成形角增大也使力能参数增大;模具脱空能够显著改善轧件的受力状况。进行了1∶5多楔轧制空心车轴实验,实验轧制力矩与数值模拟结果相对误差均在10%以内,验证了有限元模型的正确性。     

楔横轧大型轴类件轧制力规律研究

轧制力是楔横轧成形大型轴类件的重要技术参数之一。文章采用ANSYS/LS-DYNA3D有限元软件对大型轴类件的楔横轧成形进行数值模拟,分析轧制力随工艺参数和轧件直径变化的规律,通过轧制实验验证表明,有限元模拟具有良好的可靠性。该文对于楔横轧大型轴类件轧制力规律的研究结果,为设计大型楔横轧机确定力能参数,实现大型轴类零件的楔横轧经济化生产,提供了理论依据。     

空心轴类件楔横轧仿真及壁厚变化规律

基于Deform-3D软件,建立了平楔楔横轧成形空心轴类件三维刚-塑性大变形热应力耦合有限元模型.通过模拟仿真与实验数据对比,验证了该模型的正确性,并在此模型基础上,应用楔横轧各工艺参数的正交试验,分析了空心坯料的成形性及壁厚的变化规律.结果表明:所轧空心轴类件的壁厚对比度与成形角、展宽角成正比,与断面收缩率成反比.研究结果对轧制空心阶梯轴的应用以及准确预测空心轴类件壁厚的变化具有指导意义和实用价值.     

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。     

楔横轧轧件扭转变形影响因素的研究

应用ANSYS/LS-DYNA有限元软件,对楔横轧轴类件进行轧制过程的模拟,分析了轧件扭转变形的形成原因,总结出成形角、展宽角、断面收缩率、摩擦系数及模具脱空宽度对轧件扭转变形的影响规律,指出采用脱空模具是降低轧件扭转变形的最有效措施.本研究为合理确定楔横轧工艺参数,改善轧件的质量提供了重要的理论依据.     

球头销板式冷楔横轧成形可行性研究

球头销是汽车转向系统中重要零件之一,通常采用冷锻成形。针对断面收缩率小以及展宽角小的球头销类零件,本文提出了一种冷态板式楔横轧工艺。通过有限元数值模拟,对球头销的轧制成形进行了应力、载荷分析。对球头销板式楔横轧成形进行了研究。结果表明:轧件材料流动合理,径向力在成形过程中占主导地位,端面平整,无缺陷产生,球头销板式冷楔横轧成形是可行的。     

楔横轧多楔成形等直径轴类件内部疏松的理论与实验研究

利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA,对楔横轧多楔成形等直径轴进行了数值模拟与分析。根据轧制过程中特征点的应力变化规律,确定了楔横轧多楔轧件内部容易发生疏松的位置是在靠近外楔起楔的中心区域,并分析了多楔轧件内部出现疏松的原因。通过轧制实验对轧件内部疏松进行了研究,实验结果和模拟结果吻合。研究结果为楔横轧多楔精密成形长轴类零件时减少轧件内部疏松提供了理论指导。     

铝合金轴类零件楔横轧多楔成形机理分析

建立了楔横轧多楔成形铝合金轴的有限元模型,并基于Deform有限元软件对轧制过程进行了仿真。分析了铝合金轧件主楔和侧楔均处于展宽段时典型纵截面和横截面的应力、应变变化情况,获得了展宽段内部应力应变的变化特点和金属的流动规律。结果对铝合金多楔楔横轧模具的设计及参数选择能提供理论依据。     

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.     

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.     

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.     

轧辊转速对楔横轧大型轴类件应力应变影响规律研究

轧辊转速是关系到楔横轧大型轴类件成型质量和效率的重要技术参数之一,本文采用ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧大型轴类件进行模拟,分析了轧辊转速对楔横轧大型轴类零件应力应变影响规律,为楔横轧大型轴类件确定合理的轧制速度、实现大型轴类件楔横轧经济化生产提供理论依据.     

基于ANSYS/LS-DYNA的楔横轧应力应变分析

通过ANSYS/ LS-DYNA有限元分析软件,对楔横轧轴类件的成型过程进行数值模拟,分析楔横轧轴类件轧制过程的应力应变规律,并对各轴向应力应变进行比较,阐明楔横轧轴类件的变形特征,得到轴类零件轧制过程中轧件内部的应变场、轧件表面变形形状等信息,可为其他零件轧制成形机理及变形规律的研究提供理论依据和参考.     

国内楔横轧技术现状与发展趋势

楔横轧是轴类零件成形的先进技术,具有高效、节材、洁净、低噪、近净成形等优点,已成为国际上竞相研发并积极采用的先进技术。介绍了国内楔横轧技术的发展现状,包括楔横轧技术推广应用情况、楔横轧关键技术研发进展,指出了我国楔横轧技术总体处于国际先进水平,某些方面处于国际领先地位。对于疏松、中空等突出的楔横轧工艺缺陷已得到有效控制,解决了一次楔成形最大断面收缩率不超过75%的难题,提高了轧齐曲线的设计精确度,解决了窄台阶内直角精确成形问题,表面螺旋痕得到改善或控制,提高了楔横轧产品精度及材料利用率。最后,指出了自动、快速换装模具,多楔同步轧制长轴,无人化、智能化等是楔横轧行业亟待解决的问题。     

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。     

楔横轧铝合金轴类件的有限元模拟分析

为了研究铝合金轴类件楔横轧的变形机理,通过三维塑性有限元软件对它的成形过程进行了数值模拟,获得了楔横轧变形过程中的金属流动行为、应力分布、应变分布,以及轧制力与接触面积的变化曲线。结果表明,在成形过程中,轧件表面金属流动快,心部金属流动慢;应力先迅速增大到最大值后逐渐减小,以均匀的循环应力展宽轧件,结束时迅速降为零;随楔入深度的增加,应变迅速增大到最大值后,增加速率减缓;轧制力随轧件与模具接触面积的增大而增大,展宽时呈波浪状上下波动,轧制结束时降为零。结果能为探索铝合金轴类件楔横轧成形提供借鉴。     

楔横轧轧制微观组织演变规律的研究现状与发展

火车车轴、汽车半轴等长轴类零件需求量与日俱增,采用多楔楔横轧精密成形技术生产长轴类零件将是今后其成形的主要趋势。其产品不但应保证基本形状,且要有良好的综合力学性能。因此,研究楔横轧多楔轧制微观组织演变规律,控制产品的最终组织结构,具有重要的理论意义和工程价值。     

多楔楔横轧复杂铝合金轴类件堆料缺陷的影响因素研究

在楔横轧多楔复杂轴类件成形过程中,堆料缺陷影响坯料的外部尺寸,对后续的成形质量产生很大的影响。本文通过三维有限元数值模拟分析了楔横轧工艺参数对铝合金轴类件堆料缺陷的影响。结果表明:轧制速度对堆料的影响最大,轧件成形轧制速度控制在8 r/min时堆料程度最小;断面分配系数对堆料的影响次之,堆料缺陷程度随断面分配系数的增大而增加;成形角对堆料影响最小,堆料缺陷程度随多楔成形角的增大而增加。