拔制方式对冷拔钢管拔制效果影响的显式动力分析

借助ANSYS软件显式动力模块建立了空拔钢管和短芯棒拔制三维有限元模型,动态模拟了两种拔制方式的整个过程,从钢管定径和轴向、周向应力分布规律角度分析了实际生产中产生问题的不同机理,并就两种拔制方式中工艺参数对拔制力的影响进行了深入研究,所得结果可为选取冷拔拔制方式提供参考,可为优化模具结构和工艺设计提供依据。     

基于有限元模拟的双模拔制力优化研究

应用非线性有限元方法研究了工艺参数对钢管双模拔制力的影响.对钢管双模拔制过程进行了模拟,分析了钢管轴向应力的分布.通过正交试验法研究了前模锥角、后模锥角、过渡圆弧半径、前模孔径、拔制速度工艺参数对钢管拉拔的影响,得到了最佳拉拔参数.利用极差分析与方差分析对正交试验结果进行了分析,并应用模拟试验证明了正交试验的有效性和可行性.     

不锈钢管空拔时的壁厚变化

空拔(无芯棒拔制)是一种重要的钢管冷拔方式,其目的是减小钢管直径,但在拔制过程中钢管壁厚也随之发生变化。因此,掌握空拔时壁厚变化的规律,对于制定冷拔工艺和提高成品管的壁厚精度,是十分重要的。到目前为止,对空拔时壁厚变化的试验研究多集中于碳素钢管在锥形模中的拔制;而国内普遍采用的弧形模空拔不锈钢管的壁厚变化则研究很少,没有可用预报的模型。结合生产实际情况,本文对此进行了试验研     

辊模拔制异型钢管试验

介绍了辊模拔制异型钢管的特点，进行了辊模拔制和固定模拔制试验。试验证明，辊拔工艺可显著降低拔制力，提高异型钢管表面质量。     

辊模拔制导型钢管试验

介绍了辊模拔制异型钢管的特点，进行了辊模拔制和固定模拔制试验，试验证明，辊拔工艺可显著降低拔制力，提高异型钢管表面质量。     

新型液压柔性拔制的有限元模拟及实验研究

液压柔性冷拔工艺是一种新型的钢管冷加工工艺,旨在提高管材尺寸精度和表面粗糙度。本文在柔性拔制原理的基础上,提出新的模具方法,并针对Φ30管材拔制模具进行设计。运用Deform-3D有限元软件模拟了不同油压下新型冷拔模具空拔成形过程。得到拔制过程中各量场分布,研究了拔制力的变化规律,分析了不同油压对拔制力的影响。使用新型模具在不同油压下进行拔制实验,测得拔制力变化曲线,表面粗糙度变化情况。     

弧型模和锥型模空拔钢管成型机理的研究

采用非线性有限元法对弧型模和锥型模的空拔钢管成型过程进行了数值模拟,得到了钢管在整个成型过程包括入模、稳定拔制和钢管脱模以后各个阶段的位移场和应力应变场。根据数值计算结果绘制了钢管的轴向、环向及径向应力分布,根据应力分布绘制了钢管在成型前区、减径区、定径区及成型后区的三向应力状态,最后根据应力分布特点解释了弧型模和锥型模如何影响成品钢管直径和壁厚精度的机理。数值计算结果表明:采用弧型模成型的钢管直径精度高,采用锥型模成型的钢管壁厚精度高,而采用介于弧型模和锥型模之间的新型模具可以兼顾直径和壁厚的精度。研究成果对于空拔钢管模具设计和成型工艺设计有参考价值。     

钢管中式模空拔过程计算机有限元仿真研究

采用计算机仿真技术对钢管中式模空拔过程进行了各种工艺参数下的 72次模拟,得到了各种主要参量的数学模型,研究了应力、变形分布特点,分析了各种因素的影响规律。     

流体机械钢管加工工艺研究

研究了拔制变形量和不同热处理条件对流体机械钢管力学性能和微观组织的影响,并对比分析了随炉冷却和空冷方式下钢管的断口形貌。结果表明,随着拔制变形量的增加,钢管的抗拉强度、屈服强度和显微硬度不断增加。随炉冷却方式下,随着热处理温度的升高,钢管的抗拉强度、屈服强度和硬度呈现先增加而后降低的趋势,在热处理温度为880℃时取得最大值。空冷方式下,随着热处理温度的升高,钢管的抗拉强度、屈服强度和硬度逐渐增加。相同热处理温度下,经过空冷后的钢管的抗拉强度、屈服强度和显微硬度明显更高,但是断后伸长率明显低于随炉冷却的钢管。     

薄壁铜管空拔过程中应力应变的数值模拟分析

应用有限元技术模拟某薄壁铜管的空拔成形工艺过程,计算出了管件成形过程中任一时刻应力和应变等场量的分布云图及时间历程图.计算结果表明,在管件的应变分布上,管件轴向和周向的最大变形主要发生在管件与模具初始接触处与减径区；在管件的应力分布上,轴向应力和径向应力随管件在模具中的位置不同而不同,在壁厚方向上由管件的外表面到内表面其应力依次为拉应力和压应力,且最大压应力出现在减径区,而最大拉应力则出现在定径区连接处；管件空拔力的变化在起始阶段随着管件工艺端逐渐与模具缩径区发生接触而迅速增大至最大值,随着管件拔制过程进入稳定状态,空拔力不再发生变化.     

基于有限元模拟的20/316L双金属复合管拉拔参数的优化

借助有限元软件ABAQUS6.5模拟研究20碳钢作基管、316L不锈钢作内衬管的双金属复合管的拉拔成形过程,分析稳定拉拔阶段成形区内轴向、径向和环向应力的分布,找出拉拔后衬管出现横裂、纵裂及模具受磨损的原因,探讨拉拔力和内外管间残余接触压力的分布规律.通过正交实验法进一步研究拉拔参数(模具锥半角α、过渡圆弧半径r、定径带长度l、摩擦因数μ、拉拔速度v、模具直径d)对拉拔20/316L双金属复合管的影响,采用极差和方差分析法对模拟结果进行分析,得到复合管在最大残余接触压力条件下的最优拉拔工艺参数(α=11-、r=3 mm、l=7 mm、μ=0.05、v=0.03 m/s、d=17.3 mm)及各因素对分析指标的影响规律.在此基础上对优化方案进行数值模拟,模拟结果表明了正交实验对拉拔复合管参数优化的有效性.应用拉拔试验表明,参数优化后的硬质合金拉拔模具的工作寿命比未优化前硬质合金模具的工作寿命高出6倍.     

基于LS-DYNA有限元平台的带反拉力空拔管性能

带反拉力空拔管具有提高产品质量和简化工艺过程等特点,在冷拔行业中得到广泛应用。文章应用LS-DYNA有限元平台数值模拟带反拉力空拔管全过程,得到各场量的动态分布情况,从而分析了拔制中产生横裂等缺陷的机理和壁厚变化规律;探讨了工艺参数,即模锥角、摩擦系数、反拉力与摩擦阻力之间的影响关系。研究结果为冷拔工艺设计和优化模具结构提供了理论依据。     

在LG80冷轧管机上用φ76mm孔型轧制不锈钢管

分析了用冷拔工艺生产的φ76mm 1Cr18Ni9Ti不锈钢管的质量。提出了用φ76mm孔型、在LG80冷轧管机上冷轧不锈钢管的生产工艺,并介绍了相关工模具的设计参数和该工艺的应用效果。     

工艺参数对薄壁铜管游动芯头振动拉拔过程拉拔力影响分析

在金属塑性成形中加入振动,可以有效降低材料变形抗力并提高产品质量。以薄壁铜管游动芯头拉拔为研究对象,分析了振动对铜管拉拔过程中拉拔力的影响,并通过有限元分析软件MARC,对不同的工艺参数(拉拔速度、外模模角和芯头锥角)进行数值模拟。研究结果表明:针对本模型,存在一个最佳外模半锥角和芯头锥角组合(外模半锥角α为12°,芯头锥角β为9°),使得薄壁铜管游动芯头振动拉拔过程中的拉拔力最小,而拉拔速度对拉拔力的影响较小。     

薄壁铜管固定芯头拉拔和游动芯头拉拔的对比分析

为提高薄壁铜管拉拔后的成形质量,探讨不同拉拔工艺对薄壁铜管成形性能的影响,利用有限元软件MARC分别对两种拉拔成形工艺建立有限元模型,对比分析薄壁铜管固定芯头拉拔和游动芯头拉拔对拉拔力、铜管拉拔后等效应力、应变和残余应力的影响。结果表明:在相同工艺参数下,与固定芯头拉拔相比,游动芯头拉拔所需拉拔力明显更小,等效应力也相对更小,等效应变相等,残余应力在轴向和周向更小,且分布更均匀,在径向都趋近于0。在不考虑其他因素下,游动芯头拉拔更有助于提高薄壁铜管的产品质量。     

A new method for production of variable thickness aluminium tubes: Numerical and experimental studies

Tube drawing is one of the mostly used techniques for producing tubes in various sizes. In this method, tube passes through the die and mandrel to produce constant wall thickness tube. In some applications like transportation industry, design necessities cause requirement for these kinds of tubes. Furthermore some manufacturing processes like tube hydroforming dictate have a tube with variable thickness. In this study, with a modification made to the classical tube drawing process, the sinking and fixed-mandrel tube drawing methods were mixed together to produce tubes with variable thickness in the axial direction. An optimization method, namely the leapfrog optimizer for constrained minimization, was coupled with a finite element model to study design specifications i.e. effect of initial tube geometry on this new process. The obtained results from finite element method (tube drawing force, the minimum and maximum final thickness of tube) were compared with the experiments performed in the designed and manufactured machine and acceptable agreement was observed. Based on these results, the maximum and minimum thicknesses in the final produced tube are mostly dependent on the thickness and outer diameter of initial tube respectively.     

钢管等径拔制过程的数值模拟分析

建立等径冷拔钢管的分析模型，运用MARC．Superform有限元软件对整个拔制过程进行仿真，得到了各种场变量的分布规律及特点，并给出不同工况下拔制力最小的最佳模角，为实际生产提供依据。     

钢管冷斜轧工艺与试验研究

针对传统钢管冷轧(拔)生产方式存在的问题和钢管深加工的需要,根据斜轧过程中轧件运动和金属变形的特点,探索了钢管冷斜轧成型的必要条件,并采用刚塑性有限元方法,计算其变形过程的速度场、应变和应力,设计符合钢管冷斜轧特点的轧辊辊型。通过理论分析和工业性试验,证明了该工艺的可行性和实用性。该工艺能够部分替代钢管冷轧冷拔工艺,也可用于双金属管材的复合加工。