凸轮轴楔横轧成形仿真与应力应变分析

提出了一种凸轮轴楔横轧成形新工艺,得出了楔横轧成形凸轮轴轧辊的辊形曲线和轧齐曲线.利用三维有限元软件DEFORM-3D对凸轮轴成形进行了数值模拟,在模拟轧制过程中,轧辊楔面排料的同时轧件上的凸轮轮廓也被轧辊上的凸轮凹槽逐渐轧制生成,并且逐渐被轧齐,得出轧件应力、应变场在凸轮顶端和芯部较小,在与轧辊楔面接触处最大,呈非对称分布的特点.模拟结果表明,用楔横轧工艺轧制凸轮轴是完全可行的.     

楔横轧凸轮体内直角台阶轧齐曲线的研究

根据楔横轧工艺的特点,简化了凸轮体轧齐的数学模型,推导出楔横轧凸轮体在轧齐过程中螺旋斜锥体大端半径随轧件转角变化的旋转公式及各阶段螺旋斜锥体的体积公式。根据体积平衡原理得到了凸轮体内直角台阶的轧齐曲线,最后采用有限元软件对凸轮体的轧齐过程进行模拟,模拟结果良好,验证了轧齐曲线的正确性。研究结果对用楔横轧工艺设计生产凸轮轴具有借鉴意义。     

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。     

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。     

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.     

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。     

楔横轧梯形螺纹轴成形模设计与轧制工艺

介绍了一种楔横轧轧制梯形螺纹轴的模具设计方法,模具由预坯段和螺纹段组成。预坯段由起楔段、展宽段和圆弧精整段组成。螺纹段模具孔型以模具齿顶宽不变和侧壁张角不变为条件,通过楔横轧上、下模对滚,模具齿形根据咬入和挤出工件材料体积相等理论设计。通过DEFORM-3D有限元软件模拟验证轧件质量,验证了模具进行螺纹轴轧制的可行性,该模具设计方法为楔横轧螺旋轴类件轧制技术研究提供理论依据和参考。     

楔横轧直角台阶轧齐曲线的研究

根据楔横轧工艺的特点,推导了二辊楔横轧轧齐过程中螺旋斜锥体大端半径随轧件转角变化的旋转公式.提出了一种计算螺旋斜锥体体积的新算法,获得了轧齐过程中各阶段的体积公式.依据体积平衡原理得到了二辊楔横轧直角台阶的轧齐曲线,其表达式具有形式简洁、方便实际应用的特点.最后采用刚塑性有限元软件Deform-3D对各种断面收缩率条件下的轧齐过程进行了模拟,取得了良好的结果,同时验证了曲线方程的正确性.     

等内径管形件的楔横轧工艺

提出了等内径管形件的楔横轧成形工艺,采用有限元数值模拟和实验研究了带芯棒的楔横轧工艺成形等内径管形件的材料流动规律,分析了工艺参数与轧件精度之间的关系,提出了工艺参数选择的指导原则,进行了实验轧制,得到了等内径的管件试件.     

凸轮轴板式楔横轧精确成形过程仿真

利用板式楔横轧加工工艺精确轧制凸轮轴,简述了凸轮轴板式楔横轧精确成形的原理;利用DEFORM-3D软件,采用三维刚-塑性有限元法对凸轮轴板式楔横轧轧制的数值模型进行模拟仿真,得到了较为理想的凸轮成形结果;分析了凸轮体在轧制过程中的应变分布状态,得出了轧件的金属流动为轴向螺旋式.模拟结果表明:利用带有特殊曲面的板式楔横轧模具精确成形凸轮轴是可行的.     

接触摩擦对铝箔轧制参数的影响

在铝箔轧制中,接触摩擦对轧制变形区参数影响显著,采用弹塑性有限元方法,借助非线性有限元软件MSC.Marc对轧制过程进行计算,分析了接触摩擦对轧制力、出口厚度等轧制参数的影响,并将计算结果与现场数据进行对比,验证了模型的可靠性.其结论对轧制工艺参数的优化有重要意义,同时为在线的铝箔轧制板厚自动控制提供了参考控制模型,缩短了在线的调试时间.     

渐开线螺旋花键的滚压加工

阐述了渐开线螺旋花键的滚压原理、坯料计算、工装设计及材料的选择，对滚压加工进行了很好的研究。实践表明，采用滚压技术加工的渐开线螺旋花健，不仅极大地提高了生产效率，且制件的质量也大为提高。     

偏心轴楔横轧轧制区轧制力影响因素分析

两轧辊在轧制区轧制力不对称性是偏心轴类零件楔横轧轧制成形的一个显著特征。本文利用有限元手段对偏心轴类零件楔横轧成形中轧制区轧制力的特点进行了较为系统全面的分析,阐明了工艺因素对轧制区轧制力的影响机理,综合分析了各工艺参数对轧制区轧制力的影响程度。研究结果对偏心轴类零件楔横轧成形的模具设计、轧制工艺参数的选取、旋转条件、偏心极限等问题的研究都具有十分重要的意义。     

H型钢往复开坯轧制过程仿真分析

文章采用弹塑性有限元方法,对H型钢的多道次往复开坯轧制过程进行了仿真分析。文章详细介绍了有限元模型的建立,材料参数、边界条件及载荷的定义。得到了各道次轧件的三维变形结果。对轧件腹板部位产生的"舌头"现象进行了深入分析,并与现场实验数据相比较,模拟结果与实际情况吻合得很好。该文为多道次型钢轧制过程的仿真分析提供了参考,其方法可以作为孔形设计的参考依据。     

楔横轧梯形螺旋齿轴金属流动规律

分析金属流动规律,是研究楔横轧螺旋齿成形规律的重要方法。采用DEFORM-3D有限元软件模拟梯形螺旋齿的成形过程,对不同截面上的分析点成形过程进行追踪,获得成形过程轧件径向、轴向金属流动规律。受模具齿形顶部及侧壁挤压作用,在不同位置,轧件上各螺旋齿底部径向金属变化基本相同,轧件齿顶径向流动差别稍大;大部分轴向金属流动量与初始点距轧件中心距离成正比,处于轧件侧壁处金属流动情况略有差别;轧件齿形两端部金属的轴向流动量较大,径向流动量较小。由实验轧件获得的金属流动规律与模拟结果一致。该金属流动规律对模具孔型设计提供了依据。     

冷轧平整过程轧制压力分布非线性有限元研究

利用非线性弹塑性有限元法,建立了冷轧平整过程仿真模型。运用该模型对平整轧制多组工况进行模拟,得到了薄带平整时轧制压力分布规律,与经典板带轧制理论中轧制压力具有单一峰值-摩擦峰不同,随着延伸率的改变,轧制压力分布呈现单峰、双峰等多峰分布。分析了张力、摩擦系数的变化对轧制压力分布的影响,模拟结果与实验数据基本一致。基于MSC.Marc软件平台,利用VB6.0开发了平整轧制过程专用有限元仿真软件,实现了冷轧平整过程的快速建模和仿真,结果后处理。     

Influence of roll radius on roughness transfer in skin-pass rolling of steel strip

Skin-pass rolling (or temper rolling) is usually the final process in the production of cold-rolled steel sheets. One of the main objectives in skin-pass rolling is to obtain a certain surface roughness profile. Although a large roll radius compared to the contact length and the reduction in thickness is one of the characteristics of skin-pass rolling conditions, numerous studies have been conducted thus far using laboratory mills with small radius rolls. In this paper, the influence of roll radius on roughness transfer in skin-pass rolling is investigated by experimental rolling tests as well as numerical analysis by elastic–plastic FEM. A simple but useful method of estimating roughness transfer is suggested. It was found that some characteristics of skin-pass rolling related to roughened rolls are not properly simulated using small radius rolls.     

中厚板生产MAS轧制过程设定模型的分析

以DEFORM-3D软件为基础, 分析了中厚板轧制过程中材料的横向流动规律及代表性的轧件端部曲线方程。以端部缺陷代表性的曲线方程为基础, 构建了MAS轧制过程控制参数的在线设定模型。实验表明: 该MAS轧制过程设定模型可以较大幅度地减小端部量, 提高成材率。