凸锥夹层板辊式成形工艺研究

基于MSC.Marc有限元软件对凸锥夹层板的辊式成形过程进行了数值模拟,以夹层凸锥辊式成形后壁厚最大减薄率为成形性评价指标,研究了各主要结构参数对成形的影响。结果表明:凸模圆角半径R1、凸模转角半径R2以及摩擦系数μ对凸锥夹层板的壁厚最大减薄率影响较大,并给出了其影响规律和成形目标零件的参数建议取值。基于分析结果,设计了用于辊式成形的试验机,并进行了凸锥夹层板辊式成形实验,验证结果表明针对凸锥形夹层板辊式成形工艺的可行性,但仍存在凸锥点阵间纵向过桥位置起皱、板料纵横向翘曲、板边不齐、凸锥曲面卸载畸变等成形质量问题。

辊轮飞边槽开口角度对辊式成形筒体质量的影响

利用Pro-Engineer 3D构建了飞边槽开口角度为50°~110°的辊式成形模型,采用Deform-3D软件对辊式成形纯铝坯料的变形行为进行了有限元数值模拟。结果表明,当飞边槽开口角度从50°增大到110°时,飞边槽内金属变形均匀系数呈现先降低后升高的趋势;当飞边槽开口角度为50°时,产生的飞边最高,飞边槽内金属变形均匀系数最大,即变形最不均匀,第2道次整形后飞边处产生了折叠;随着飞边槽开口角度的增大,飞边的高度逐渐降低,第2道次整形后飞边处的折叠逐渐减少,飞边槽开口角度大于90°后折叠消失;当飞边槽开口角度为100°和110°时,由于飞边槽较宽,第2道次整形过程中部分金属流入整形辊轮飞边槽,造成整形后坯料壁厚不均匀。因此,飞边槽开口角度为90°左右时成形质量最好。

辊式成形过程的样条有限条分析

采用弹塑性大变形样条有限条方法分析了辊式成形过程，建立了辊式成形过程样条有限条分析的数学模型，编制了Ｃ语言程序。采用该方法分析计算了两成形机架间变形区变形后的形状及纵向，横向应力应变分布。与试验结果进行了比较，表明样条有限条法的计算结果是准确可靠的。

模具预热温度及冲头工作速度对辊式成形筒体质量的影响

利用Pro-Engineer 3D构建辊式成形模型,采用Deform-3D软件对辊式成形40Cr坯料在不同模具预热温度和不同冲头工作速度下的变形行为进行有限元数值模拟。设置模具预热温度为20、200、400和600℃,冲头工作速度为10、20、30、40和50 mm·s^-1。结果表明,随着模具预热温度的升高,冲头与辊轮的载荷逐渐减小,最后趋于稳定,坯料口部"凸台"高度逐渐减小,且预热温度每升高200℃,"凸台"高度下降0.6 mm左右;随着冲头工作速度的增大,冲头与辊轮的载荷逐渐减小,最后趋于稳定,坯料口部"凸台"高度先减小后增大,冲头工作速度为40 mm·s^-1时高度最低。实际生产情况表明,当模具预热温度为20℃时,冲头工作速度为40 mm·s^-1时,成形质量最好。

薄壁直缝焊管辊式成形的研制与应用

介绍了直缝薄壁焊管辊式成形的机理,并对其进行理论分析。用综合弯曲法成功地对成形辊进行改造设计,并取得较好效果。

辊式成形过程中的滤水—利用中试规模纸机数据的模型验证

在高速过滤设备下获得了几种配比浆料的粘性过滤阻力的数据，这些数据输入到一个简单的辊式（恒定压力）成形的现象学模型中，通过与中试纸机上测定滤水模型所预测的滤水排出量相比较，确定这些过滤阻力测定的有效性，实际过滤值在15％以内时，输入到辊式成形模型的过滤阻力数据能够精确地预测通过辊式成形设备的排水量，高速过滤试验装置可获得预测工业成形器的有用数据，中试纸机试验中流浆箱的游离度与成形辊的滤水无关。

基于辊式成形弯曲角度分配函数的轧辊孔型优化

针对50型螺旋式钢板仓成形设备存在各工位成形载荷不均匀的问题,基于显式动力学对板料成形进行了数值模拟仿真研究。建立了弯角处等效应力与各工位成形载荷的关系;探究了道次间距对板料弯角处等效应力的影响;基于辊式成形弯曲角度分配函数对边Ⅲ各工位的成形角度重新分配,对不同孔型参数的方案进行数值模拟仿真对比。结果表明:道次间距对弯角等效应力的影响较小,边Ⅲ弯角处的等效应力最大;当变动指数κ=-0.4时,边Ⅲ的成形弯曲角度分配较为合理,数值模拟仿真中弯角处等效应力与样机各工位成形载荷的变化一致,各工位成形载荷不均匀的问题得到有效改善。

同步带成形半蜂窝薄铝板的机理及设备研究

铝蜂窝芯材的制造有两种方案:成形法和拉伸法。拉伸法适用于厚度小于0.08mm的薄铝板,而目前采用的齿轮式成形辊成形法又存在诸多局限,基于此,探索采用同步带滚压连续成型半蜂窝芯板的可行性。通过对齿轮式单主动辊及双主动辊的实验,观察其成形过程,分析其成形缺陷并在此基础上提出用同步带成形的机理及合理性,构建其成形设备模型。

工业型煤炉前成形技术

炉前成形技术是链条炉排工业锅炉实现“型煤燃烧”的一项关键技术。在链条炉的炉前煤斗中安装辊式成形机,轧辊由电机经减速机拖动。型煤产量可用改变型辊转速使之与炉排走速、煤层厚度及锅炉负荷变化相适应,成形率与型煤强度可用改变弹簧机构来调节,使之满足型煤燃料层的层燃要求,弹簧结构兼具保安作用。炉前成形机性能指标:型辊直径200～300mm;

铝蜂窝芯铝芯材成形过程仿真与实验研究

针对规整度要求高的铝蜂窝芯的需要,研究了采用滚压成形法制备半蜂窝波形条的工艺,加工中采用两个齿形轮做模具。结果表明:铝蜂窝芯铝芯材成形与齿形轮模具的齿数、边长、分度圆半径及齿顶角相关;通过数据分析与仿真,计算得出它们之间的函数关系式。运用金属塑性成形有限元分析软件DEFORM-3D对半蜂窝波形条的成形过程进行数值模拟,并对仿真结果进行分析,得到了与试验相吻合的结果,为成形法制备半蜂窝铝芯芯材的成形工艺及设备的设计有参考意义。

生产异型钢管的常用方法

综述了生产异型钢管的常用方法,重点阐述了拉拔法、焊接成形法、辊式成形法和计算机模拟法的特点,为具体异型管的生产选择合适的成形法提供依据。最后展望了异型管的发展趋势。