航空突变截面环件近净轧制环坯设计方法

为了提高航空突变截面环件轧制过程中环件截面轮廓的填充精度,提出了一种基于环件截面形状特征分割的环坯设计方法。通过理论分析给出了轧制环坯设计过程中几何尺寸的计算方法和修正方案。通过ABAQUS有限元模拟软件,分析了突变截面环件的轧制过程,其模拟结果显示,基于环件截面形状特征分割设计的轧制环坯具有很好的填充效果,数值模拟结果还揭示了突变截面环件轧制成形的金属流动规律,阐明了突变截面环件轧制几何尺寸的演变规律。此外,还开展了轧制实验,结果表明:该环坯设计方法可以精确地成形出相应的突变截面环件的截面轮廓,其最大的尺寸相对误差不超过0.72%。

锥台复合截面环件精密轧制毛坯的优化设计方法

针对广泛用于油气管道阀门、航空发动机机匣及结合环中的锥台复合截面环件较难同时获得所需的直径尺寸和台阶形状的问题,提出"等壁厚型"和"变壁厚型"两种环坯设计方法。借助ABAQUS模拟平台,建立两种轧制环坯设计下的锥台复合截面环件轧制过程的有限元仿真模型,分析两种环坯轧制过程中的台阶充型规律及最终的成形环件尺寸误差。结果表明,"变壁厚型"环坯比"等壁厚型"环坯轧制成形后尺寸精度高。为获得最优的尺寸精度,在"变壁厚型"环坯设计基础上,添加尺寸修正系数η。通过对比不同修正系数η下的环坯轧制成形尺寸精度,得出尺寸修正系数η在1<η<1.1范围内的"变壁厚型"环坯为最优环件轧制毛坯。基于模拟结果,在WD51Y-250多功能轧环机上进行锥台复合截面环件轧制实验,验证有限元模拟的可靠性和环坯设计方案的可行性。

双列圆锥滚子轴承外圈成形工艺优化

根据双列圆锥滚子轴承外圈的结构特点及生产实际,设计了内双锥度型、外双锥度型和外单锥度型3种不同形状的环坯,制定了3种成形工艺方案。在Simufact软件平台进行了轴承外圈成形全过程有限元模拟。结果表明:3种成形工艺方案均能获得合格的轴承外圈锻件;在制坯过程中,外单锥度型方案环坯锻造载荷最小。外单锥度型环坯为轴承外圈轧制用环坯的合理形式。