异形截面环件虚拟轧制及其工艺优化

环件轧制是当前广泛应用于生产无缝环件的一种特殊塑性成形方法,然而轧制异形截面环件影响因素众多,控制环件成形具有高度的复杂性,采用传统的试凑法很难满足产品研发的需要。文章基于通用动力显式有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了RAW200/160-5型径轴向轧环机的三维仿真模型,并对斜L异形截面环件进行了虚拟轧制,实现了毛坯结构和轧制工艺的优化。结果表明,采用计算机模拟环件轧制生产过程,对于优化毛坯形状,制定或修改环件轧制工艺,缩减产品研发时间,降低生产成本,提高轧制效率具有重要意义。

2219铝合金异形截面环件轧制的数值模拟

对2219铝合金试样进行了热压缩实验,获得了合金在不同应变速率(0.01~10 s^(-1))以及温度(350~500℃)下的真应力。根据环件的咬入条件以及塑性锻透条件确定了芯辊进给范围,再根据轧辊之间的几何关系确定了轧制过程中导向辊的位置以及锥辊的位置。将2219铝合金的真应力-真应变结果输入ABAQUS/Explicit有限元软件的材料属性模块中,通过已建立的轧辊控制数学模型编写了VUAMP子程序,各个轧辊通过VUAMP子程序进行了控制,建立了异形截面环件轧制过程的热力耦合有限元模型。分析了异形截面环件轧制过程中环件长大以及等效塑性应变和温度分布的变化规律。

非对称异形截面环件的冷辗扩成形力能参数与圆度影响规律研究

以非对称异形截面环件高压油管连接套筒为研究对象,采用对称冷辗扩工艺,应用Simufact软件对冷辗扩成形过程进行了模拟分析,研究了驱动辊转速和芯辊进给速度对冷辗扩过程中轧制力、轧制力矩和环件圆度误差的影响.结果表明:降低芯辊进给速度或增大驱动辊转速,能有效降低两道次冷辗扩过程中的轧制力和轧制力矩;驱动辊转速为12 rad·s^(-1),芯辊进给速度为1.0 mm·s^(-1)时,第一道次冷辗扩定位凹槽(缩口)内外圈圆度质量最优,圆度误差分别为0.1735 mm和0.1864 mm;驱动辊转速为14 rad·s^(-1),芯辊进给速度为1.2 mm·s^(-1)时,第二道次冷辗扩缩口内外圈圆度质量最优,圆度误差分别为0.0849 mm和0.1202 mm.

异形截面环件封闭轧制缺陷与控制

异形截面环件截面形状复杂,轧制时金属流动不均匀,易产生翘曲、鱼尾等缺陷。基于Forge有限元模拟软件对异形截面环件封闭轧制成形进行研究,得出了异形截面环件轧制过程中翘曲、鱼尾缺陷产生机理,分析了毛坯截面形状对翘曲和鱼尾缺陷的影响规律。以优化毛坯截面形状的方式,提出了控制这些缺陷的对策。研究结果表明,将毛坯内孔直壁高度设计成与法兰部分高度相等,颈部内表面设计成锥面,可消除轧制产生的扭矩,使翘曲现象明显减小,轧制得以顺利进行;将毛坯颈部外表面倾角设计为30°,鱼尾缺陷最小,并实现环件饱满成形。将模拟研究结果用于实际生产,获得了合格的产品。

西南铝大型铝合金异形环件开发及产业化项目通过验收

近日,西南铝承担的“大型高性能铝合金异形环件开发及产业化”项目顺利通过了重庆市专家组的验收。该项目主要开展了合金改性设计、铸锭开坯、环件轧制、热处理以及冷变形技术研究,以实现大型复杂异形截面环件的形性一体化控制,突破了大型复杂异形截面环件轧制成形仿真模拟技术、制坯工艺技术、组织均匀性控制技术以及残余应力控制技术,实现了批量化供货,经济效益和社会效益显著。