辗环机定心辊受力分析及其设计中的几个问题

辗环机定心辊受力分析及其设计中的几个问题２５００２２机械部济南铸锻机械研究所谭和滋辗环机的定心辊在环件轧制过程中起着重要的作用，为了更好地设计辗环机和正确地编制轧制工艺过程中定心辊的力能参数，有必要对它的受力情况及对环件精度的影响进行仔细研究。辗环工...     

变壁厚筒形件辊挤成形数值模拟分析

筒形件的辊挤成形工艺是一种用小锻造设备成形变壁厚筒形锻件的塑性加工新技术。采用热力耦合刚塑性有限元软件Deform-3D对辊挤成形进行了数值模拟,分析了辊挤过程中辊轮受力的变化规律,研究了飞边的形成以及辊挤件口部形貌对成形质量的影响。结果能为筒形件辊挤成形工艺的制定提供参考。     

冷辗扩芯辊受力及对其寿命影响分析

环件冷辗扩是一种先进的塑性加工工艺，而芯辊的使用寿命直接影响着冷辗扩的加工效率和生产成本。本文归纳总结了芯辊在环件闭式轧制中的受力状态，分析了芯辊所受力在辗压过程中的变化规律，为芯辊的材料选择和寿命预测提供理论依据。     

径轴向数控轧环机最大定心力控制方程研究

径轴向数控轧环机定心辊的合理控制对环件轧制成形过程的稳定性和环件圆度都有很大影响。本研究建立了径轴向轧制环件受力理论力学模型,推导了环件径轴向轧制过程中定心辊最大作用力计算公式,建立了定心辊驱动油缸力控制方程,结合之前所建立的定心辊位置控制方程,开发了径轴向数控轧环机定心辊位置控制加力保护的综合控制成套技术。本文的定心辊综合控制技术提高了我国径轴向数控轧环机的技术水平。     

一种环件矫圆机回转机构

根据环件矫圆要求,设计了一种新型大型环件圆度矫正机回转机构。对转动中的环件进行了受力分析,推导出了环件圆度矫正机回转机构圆辊与圆环之间的不打滑条件,得出环件圆度矫正机可驱动的异形环件的尺寸范围。     

孔型参数和形位公差对硬质合金辊环使用寿命的影响

为了提高硬质合金辊环轧制焊丝钢的使用寿命,本文针对硬质合金辊环轧制焊丝钢的失效形式,采用了4组不同孔型参数、不同精度形位公差的硬质合金辊环进行轧制实验研究。采用自制槽深测量仪检测轧槽的磨损深度。对比分析了硬质合金辊环单槽轧制量与孔型参数、形位公差的关系。研究表明:通过调整成品前机架K2架次硬质合金辊环孔型的参数,改变进入成品机架K1架次轧件的形状,可以大幅减少成品机架K1架次硬质合金辊环轧槽磨损不均匀程度,延长其轧槽使用寿命。进一步提高硬质合金辊环的孔型形位公差精度,可以提高单槽轧制量。     

金属环件冷辗扩数值模拟中圆度辊定位的研究

金属环件冷辗扩具有很好的发展潜力，而我国在该领域尚处于起步阶段。对金属环件冷辗扩数值模拟可以预测环件的塑性变形和受力情况，进而对工艺改进或者模具修改有参考作用。本文对辗扩中对圆度辊的定位问题进行了分析，并较好地实现了模拟效果。     

大型辗环机抱辊系统力学性能分析

本文对某大型辗环机抱辊系统的力学性能进行了分析,建立了不同轧制情况下,抱辊力、抱辊系统中各机构所承受载荷随环件变化的理论方程。在此基础上,对辗环机抱辊系统的力学性能进行数值仿真分析,得到不同轧制过程中,抱辊力、抱辊系统各机构所受载荷随环件直径变化的趋势,为抱辊系统设计和环件轧制工艺参数的选择奠定了基础。     

环件轧制有限元仿真过程中数控模型的开发及实现

环件轧制被广泛应用于生产无缝环件，目前基于有限元数值模拟环件轧制成形过程成为研究的热点。然而一般有限元软件不能求解含未知变量问题，这也使得如何在环件轧制有限元模型中模拟实时变化的复杂轧辊运动成为研究的难点。为此，本文首先分析了这些难点并给出了解决方案，然后基于通用有限元软件ANSYS／LS—DYNA，建立了RAW200／160—5型大型数控径轴向轧环机的三维仿真有限元模型，对某大型矩形截面环件进行了一个生产周期的虚拟轧制。仿真结果动态显示了环件实时扩展过程以及环件应力和位移云图，得到抱辊和锥辊在整个轧制过程中随着时间变化的位移曲线图，结果与实际生产过程吻合。从而验证了该数值模拟方法的有效性，可用来指导环件轧制实际生产。     

辊环-锥形套装配中加压值的确定

通过对高线悬臂式轧机辊环安装固定中锥形套的受力分析，计算了加压工具的加压值，从而避免了加压过大造成崩辊，加压过小造成松辊的问题。     

42CrMo铸坯环件热辗扩有限元模拟与分析

基于ABAQUS软件平台,建立了42CrMo大型环形铸坯热辗扩三维热力耦合有限元模型,模拟了铸坯热辗扩过程中应变场和温度场,研究了初始辗扩温度对辗扩力的影响规律.模拟结果表明在环形铸坯热辗扩过程中：①铸坯等效应变呈阶梯状上升,内外表面应变大于中间层应变;在稳定成形阶段,沿环件径向方向,由于导向辊与芯辊直径差异,导致环件最大平均等效应变可能出现在环件内表面也可能出现在环件外表面;②初始阶段,变形区与成形辊接触处温度降低较快,非变形区温度变化不是很明显;随着辗扩的进行,芯部温度逐渐上升,边缘温度低,温度分布不均匀;③随着铸坯初始辗扩温度升高,平均辗扩力明显下降,但随时间变化趋势保持一致.     

环件轧制模拟中导向辊的定位研究

在环件轧制过程中,导向辊起着稳定轧制过程并对环件归圆的作用.本文根据轧制中体积不变条件和轧制过程中环坯轮廓为阿基米德螺线的假设,推导出了导向辊运动轨迹和速度的估算公式,并将之应用于不同环坯轧制过程模拟中导向辊的定位.结果表明:利用估算公式对导向辊定位,可使轧制过程稳定,以实现模拟,从而指导实际生产.     

轧环机工作参数理论设计

分析了环件轧制的力学规律和运动学性质。研究和建立了环件轧制的咬入条件、锻透条件、轧制力与力矩关系、直线运动与旋转运动关系。在此基础上 ,确定了轧环机主要工作参数的理论设计方法和计算公式 ,为轧环机设计制造提供了依据。     

双锥辊轴向轧机轧制原理及轧制力能参数计算

阐明了轴向轧制原理,介绍了双锥辊轴向轧机的特点;导出了双锥辊轴向轧机轧制环、盘件回转体接触面投影面积的计算公式;提出了能量法计算轧制扭矩、功率的移位体积理论;给出了扭矩和功率的计算公式;实例计算了热轧600mm钢法兰件的轧制力、扭矩和主电机功率;设计了WGSH80型双锥辊轴向轧机的力能参数,并把实测的主电机功率与计算值进行了比较。     

大型环件轧制时偏心现象研究

针对在轧制过程中因环件的圆度误差超差而导致产品报废的问题,本文在环件轧制原理的基础上,从几何角度和力学角度详细地讨论了环件轧制偏心现象的原因,并针对这些原因,提出了加长抱辊的支撑杆,加大抱辊和环件之间的摩擦力,适当增大抱辊的直径或减小主辊直径的措施,取得了明显的效果。     

外方内圆型锻件环轧工艺研究

本文介绍了一种"外方内圆"型锻件的环轧工艺,利用DEFORM 3D成形分析软件,对该类型锻件成形坯料参数进行了优化,提出了外方内圆型锻件在数控辗环机上环轧制造的新工艺方案,通过DEFORM3D软件分析与工程实际验证相结合的工艺路线,成功研制出外方内圆型锻件的环轧工艺,提高了产品质量,提高了生产效率。     

Researches on the ring stiffness condition in radial–axial ring rolling

The radial–axial ring rolling technology is used mainly to manufacture large rings in many industrial fields. During rolling process the ring may be collapsed or deformed unexpectedly under the pressure of guide roll, and in this case the ring is wasted. To prevent ring collapsing is necessary for smooth rolling. On the basis of rolling theory, the forces exerted to ring in radial–axial ring rolling process were analyzed, and the stiffness model of ring was proposed. The stiffness condition was derived and the influencing factors of ring stiffness condition were explained. The ring stiffness condition in radial–axial ring rolling is related to the factors of ring size, rolling ratio, position angel of guide roll, rolls sizes, position of cones, radial and axial feed speed and friction condition. The effect laws of some factors on ring stiffness condition were revealed by FEM simulation. The stiffness condition can be used as a rule of design and manufacturing for radial–axial ring rolling.     

孔型对环件轧制过程稳定性影响

在环件轧制过程中,孔型是环件轧制的重要工艺参数之一.通过设置不同孔型,使用有限元软件ABAQUS进行模拟,研究不同孔型条件下轧制力、轧制力矩与时间的关系,从而研究其具体影响.结果表明:孔型对环件轧制过程稳定性也具有重要影响,环件轧制时梯形截面孔型比矩形截面孔型对轧制过程稳定性更有利.     

Prediction of spread, pressure distribution and roll force in ring rolling process using rigid–plastic finite element method

The ring rolling process involves 3D non-steady flow and continuous change of radius and thickness of the ring workpiece. In this study, a commercial FEM-code that is especially tailored to ring rolling process, SHAPE-RR™, is used to predict spread, pressure distribution and roll force in plain and T-shaped ring rolling processes. Two cases of plain and T-shaped rings are, respectively, simulated for the prediction of side spread by changing feed-rate and groove factor. Plain ring rolling is simulated for the prediction of pressure distribution and roll force. Compared with earlier experimental works, the results of simulations show good quantitative agreements. It is concluded that the solution tool can be utilized in design and analysis of ring products, process, and tooling and equipment.