金属薄壁筒体对轮旋压技术进展及应用探析

对轮旋压是成形大型高强金属薄壁筒体的关键技术。分别从塑变机理、成形精度影响与控制、组织演变与缺陷、对轮旋压设备等四方面概述了金属薄壁筒体对轮旋压技术的最新研究进展,指出时变非线性特点导致塑性流动控制困难是对轮旋压技术工程化应用的瓶颈。剖析了对轮旋压技术难点,分析探讨了其发展趋势,揭示出多源混动的对轮主动强力柔性旋压工艺对超高强金属、大尺寸薄壁筒体精密旋压成形的借鉴意义。

新能源汽车用304不锈钢液化天然气瓶体多道次对轮强力柔性旋压工艺研究

为了解决新能源汽车车载液化天然气气瓶304不锈钢筒体传统的板材卷焊加工工艺存在焊缝的问题,提出多道次对轮强力柔性旋压工艺,针对20 mm厚的304不锈钢筒坯开展了多道次对轮强力柔性旋压过程的数值模拟和试验研究。利用ABAQUS软件对多道次对轮强力柔性旋压工艺进行了有限元模拟,对每道次加工之后坯料的成形结果精度进行了观察,并分析了旋压过程中的材料塑性变形行为与旋压力。通过验证试验对有限元数值模型的准确性进行了评估。结果表明:在五道次对轮旋压成形过程中,前三道次的加工精度较高,后两道次的精度较低,误差标准偏差在0.07以下,壁厚均匀,筒体内外侧应力–应变呈对称分布,旋压力最大值出现在旋压第一道次,最大径向力为278.84 kN、最大轴向力为120.85 kN、最大切向力为10.63 kN。通过试验验证,模拟结果与旋转压力值之间的误差始终保持在30%以下,表明多道次对轮强力柔性旋压工艺是合理的。

超大型筒形件对轮强力旋压合理工艺参数研究

铝合金具有质轻、强度高、耐腐蚀等优点,用其制成的超大型薄壁筒形件在航空航天行业应用广泛。航天超大型铝合金薄壁筒形件目前采用拼焊的工艺,存在强度低、工作可靠性差、重量大、生产效率低等不足,为此提出采用整体厚壁环形件为原料,使用对轮强力旋压工艺。为了研究利用对轮强力旋压工艺完成对超大型铝合金筒形件的减薄过程,采用有限元的方法分析了单一道次减薄率、坯料旋转速度、旋轮径向进给速度对坯料减薄后的圆度、减薄效果、坯料应力分布以及旋压过程中旋轮受到的反力的影响。结果显示:当减薄率在40%~50%、坯料转速在6~10 m/s、旋轮径向进给速度为0.1 mm/s时,成形件成形质量较好,而在0.1~1 mm/s的范围内提高旋轮径向进给速度时,可以有效提高生产效率,并且成形质量受影响较小。

对轮旋压金属成形的刚塑性有限元分析

针对对轮旋压新工艺进行了刚塑性有限元分析。得出了在不同减薄率、不同进给速度时金属变形的速度场、应变速率场、应变场和应力场。计算所得旋压力与实验结果吻合较好。

大型筒形件对轮旋压设备及应用进展

阐明了对轮旋压设备的结构形式,内外旋轮的径向、轴向进给机构以及工件的旋转机构,介绍了国内外典型的对轮旋压设备产品及其应用。6米级对轮旋压机的工件旋转驱动机构设计理念,以及1米级对轮旋压样机的分散多动力、全电伺服驱动方式对我国大直径对轮旋压设备设计制造有一定的借鉴意义。

对轮旋压过程的刚塑性有限元分析

提出了一种新的成形工艺——对轮旋压。并用刚塑性有限元进行了分析， 得到了变形区的塑性流动场、速度场； 以及旋轮的进给速度、减薄率对变形的影响。这对研究对轮旋压新工艺， 正确选择工艺参数具有重要的理论意义。

上汽600MW亚临界汽轮发电机组低发对轮检修要点分析和专用工器具的制作、使用

根据沧东电厂上汽600MW亚临界汽轮发电机组的检修实践,针对低发对轮检修中存在的问题,分析了低发对轮检修要点及方法,总结了检修盘车使用的重要性,同时介绍了检修中靠背轮螺栓伸长量测量专用工具的制作和使用方法,对结构相似的其它汽轮发电机组的低发对轮的检修具有一定参考作用。

对轮旋压工艺

提出了一种少无金属切削新的加工工艺——对轮旋压工艺。该工艺不仅能满足工件外表面精度的要求 ,而且还能保证内表面的精度要求 ,是对传统芯模旋压工艺的完善。这对于加工大直径、高精度的管类件具有重要的意义。

215 MW汽轮机对轮螺栓断裂的失效及受力分析

对215MW汽轮机断裂的对轮螺栓做断口宏观、微观分析,化学元素分析,扭转试验及受力分析计算,结果表明汽轮机组在事故中,中压-低压转子对轮螺栓和发电机-励磁机转子对轮螺柱的失效类型为:过载剪切断裂,同时局部挤压变形,这是由于事故过程中轴系受到冲击扭矩作用而引起的。

利用有限元法模拟大直径管件对轮旋压过程的研究

依据有限元理论 ,对对轮旋压新工艺进行了数值分析 ,得出了在不同旋轮工作角下变形区的应变、应力分布规律 ,并计算了旋压力。为有效地进行旋压前的技术参数确定。

6 m级分散多动力对轮旋压设备结构及有限元校核

随着我国航空航天、石油化工以及武器军工等领域的蓬勃发展,高质量高精度的大直径薄壁筒形件需求量日益增多。而对轮旋压工艺是成形制造此类大型薄壁筒形件的有效成形方法。然而,目前我国关于2500 mm以上对轮旋压设备及其设计理论研究不足。因此探讨了大型对轮旋压设备结构及驱动形式,提出了可成形制造6 m直径薄壁筒的对轮旋压设备结构及其分散动力全电伺服驱动方案。所设计的对轮旋压设备可加工直径为4000~6000 mm,最大厚度80 mm的大直径铝合金薄壁筒体。采用双齿辊夹持驱动筒坯主动旋转,伺服电动缸和伺服电机相结合的两级调节方式实现径向位置的精确定位。完成了设备各主要运动机构的结构设计与关键件的选型计算;对设备机架的刚度强度与模态进行了有限元分析,结果表明设备运行安全。其驱动形式和设计方法为大直径对轮旋压设备设计制造提供了一定的基础。

基于BP神经网络预测筒形件对轮旋压内径扩径量

内径扩径量是衡量筒形件对轮旋压好坏的关键性指标。本文采用单因素试验设计方法和数值模拟技术,获得了以减薄率、进给比、圆角半径为试验因素,内径扩径量为评价指标的模拟数据。基于试验因素和评价指标,运用BP神经网络技术建立了3-10-1的三层神经网络结构预测模型。用模拟试验所得到的数据对该模型进行了训练和预测,将预测值与实测值相比较,证明该模型对筒形件的内径扩径量有很好的预测效果。

大型筒体对轮强力旋压成形特征与规律研究

目的 研究大直径薄壁筒体在对轮强力旋压过程中的应力–应变分布情况和材料流动特征,探明减薄率、进给比和主轴转速等工艺参数对成形结果的影响规律。方法 利用Forge仿真平台建立2.25m级5052铝合金筒体对轮强力旋压的有限元模型,分析筒体成形过程中的应力–应变状态和主要工艺参数对成形精度与旋压成形力的影响规律。结果 在对轮旋压成形过程中,筒体内外侧应力–应变呈对称分布,成形区域内材料呈扇形流动。工艺参数对成形工件壁厚精度和旋压成形力的影响主次顺序为:减薄率>进给比>主轴转速。结论 各工艺参数的增大均会降低工件的壁厚精度,减薄率和进给比的增大会引起旋压成形力增大,而主轴转速增大会使旋压成形力轻微减小。

AA5052铝合金筒体对轮强力旋压力学性能演化规律

目的 研究AA5052铝合金筒体在对轮强力旋压工艺下的材料变形规律和性能演化机理。方法 以AA5052铝合金对轮强力旋压件为研究对象,通过单轴拉伸、硬度测试和金相观察等方法,获得材料强度、硬度和微观组织在对轮旋压过程中的变化规律。结果 对轮旋压后,AA5052铝合金材料的微观组织发生显著改变,材料各向异性明显,晶粒被拉长形成流线,筒壁内外侧的晶粒比心部晶粒变形大,筒体硬度随着对轮旋压减薄率的增加而增大,筒体内外侧硬度高、心部硬度低,差值达2.9HV,经对轮旋压后材料断裂强度提高了11.51%,而断裂伸长率减小了46.43%。结论 对轮强力旋压技术适于AA5052铝合金筒体加工,可显著改善材料力学性能,获得两侧强度高的薄壁筒体。

对轮旋压技术研究进展

通过对几种大直径薄壁圆筒成形工艺的对比与分析,提出了一种超大直径薄壁圆筒的工艺——对轮旋压。该工艺以旋轮取代了传统的芯模,对筒形件内外表面同时成形,完全不受大尺寸圆筒直径、壁厚以及长度的限制。对于生产超大直径薄壁圆筒具有重要意义,是未来大直径圆筒成形的主要的方法。

大直径立式全电伺服对轮旋压设备设计及有限元分析

大直径薄壁筒体作为航天领域常用的重要承力构件严重制约着航天制造能力的进步。对轮强力旋压工艺是低能耗高质量加工超大型筒体的有效手段。本文开展了新型立式全电伺服对轮强力旋压设备的技术参数确定和整体方案设计,设计了最大加工直径6 m、总功率6100 kW的立式全电伺服对轮旋压设备,并对设备的主要运动功能机构进行了细化设计,包括筒坯旋转机构、旋轮轴向进给机构和旋轮径向进给机构。设计了设备的机架结构并进行了有限元仿真,结果表明,框架最大等效应力为49.6 MPa,最大等效应变为0.00026,最大总体变形量0.545 mm,最大轴向变形量0.410 mm,均在安全范围内。

大直径30CrMnSiA筒形件对轮旋压成形过程的数值模拟

传统强力旋压是固体火箭发动机筒体生产的工艺方法,由于只采用旋轮与芯模匹配的方式,工件外侧表面仅仅发生剧烈的塑性变形,而贴近芯模的内侧的筒体材料应变明显小于外侧,从而造成在强力旋压后的筒形件内、外表面塑性变形不均匀、性能不一致及柔性差等问题,另外,传统强力旋压内芯模柔性差,制造费用高,尤其不符合大直径小批量的固体火箭发动机筒体的工业化低成本制造的要求,因此需开展固体火箭发动机筒体对轮旋压工艺技术的研究。因此,本文基于有限元软件ABAQUS,建立材料为30CrMnSiA筒形件对轮旋压有限元模型,对其加工过程进行数值模拟,得出对轮旋压成形过程中内外表面应力对称分布,改善了工件内应力状态;通过单因素试验获取了减薄率、旋轮成形角、进给比对圆度误差、壁厚偏差的影响规律,综合优选出一组最优的成形工艺参数为成形角25°、进给比1.2、减薄率30%,从而为工业生产中对轮旋压技术的应用奠定了坚实的基础。

以对轮图为缩影图式流形的同胚类数

对于某些自然数n,通过分类法可以得出以对轮图Wn 为缩影的所有图式流形Wn*的同胚类的类数,并且用Matlab软件算出Wn*中每个图式流形的伴随矩阵的不同特征多项式个数,得出Wn*同胚类数的下界。对于所有的自然数n,利用Burnside引理给出了求Wn*的同胚类数的上界的一个方法。

液压拉伸对轮螺栓在汽轮发电机组中的应用

随着我国大功率汽轮机组的发展,汽轮机联轴器尺寸越来越大,转子联轴器螺栓拆卸困难、在拆卸中易发生咬伤、螺栓损坏严重等问题一直困扰着电厂安装及检修工作。国外大型发电机组和大型舰船联轴器螺栓普遍采用液压拉伸,有效攻克了技术难题,但国产机组在这项技术上还是空白。技术人员通过钻研,设计制作出液压拉伸对轮螺栓,替代传统联轴器螺栓,并在华能大连电厂350 MW机组上成功应用。

对轮旋压——制造高强度精密大型管件的一种新工艺

本文介绍对轮旋压的工艺特点、设备研制及其在高新技术产品生产中的应用。一、对轮旋压是加工大型管件的经济方法制造大直径精密管件,由于工装成本较高,只有以对轮代替芯模,这种方法才不失其经济性。图1表示对轮旋压的旋轮对的一种布置形式。旋轮对的数量视工件内径大小而定。由于没有中央芯模,对轮旋压有许多重要特点:调整机床。