Assel轧管机辗轧角测量方法及其工程应用

针对Assel轧管机辗轧角对钢管成型质量影响大,但无准确测量方法,依靠经验调整的问题,介绍了一种测量Assel轧管机辗轧角的方法。该方法通过倾角测量仪分别测出3个轧辊相对于水平面的倾角,其中上辊的实际辗轧角等于测量角度,下辊的实际辗轧角则利用三棱锥计算空间角度法计算得到,具有操作简单、测量快速、结果准确的优点。经过在国内某Assel轧管机上应用,验证了该方法具有可行性。

圆锥滚子轴承套圈辗扩成形有限元模拟

环件辗扩是轴承套圈的主要成形方法,加工质量直接影响轴承的使用性能。以圆锥滚子轴承为例,基于DEFORM建立套圈径向辗扩有限元模型,通过试验验证了模型的正确性,并分析了初始辗扩温度、芯辊进给速度和主动辊转速对套圈等效应变和温度的影响,结果表明:初始辗扩温度、芯辊进给速度增大,套圈等效应变减小;主动辊转速增大会使套圈等效应变增加;芯辊进给速度和主动辊转速增大,套圈温度升高且温度分布更均匀。

立式摆辗机及其摆辗装置的优化设计

摆辗机是回转锻造的重要装备,其主要有摆辗机主体及摆辗台组成,主要分为卧式、立式两种结构,本文所述的立式摆辗机其主传动结构区别于传统的下传动方式,由上传动液压缸驱动运动滑块下安装的摆辗台,通过摆辗台的下压运动,对工件进行垂直压力;对摆辗台内部传动结构进行优化设计,防止摆辗台的偏心轴在进行圆锥运动时产生自转,避免摆辗头因摩擦降低使用寿命且损伤工件的情况发生。

辗钢与铸钢车轮磨损及接触疲劳性能分析

采用GPM-30型接触疲劳试验机对辗钢和铸钢两种车轮进行摩擦磨损和滚动接触疲劳试验,对比分析两者的服役性能。通过光学显微镜,扫描电子显微镜和显微维氏硬度计对运行后试样的表面形貌、截面形貌和截面组织进行观察分析及硬度测试,并进行对比分析,得出两种车轮钢服役性能差别。

数控卧式辗环机及自动化上下料装置

基于研究回转体构件在数控卧式辗环机的辗环工艺,文中该公司研制的数控卧式辗环机及自动化上、下料装置为例,介绍了一种适用于环形回转件成形的辗环机及上下料装置等,可实现环件的自动化轧制成形,节省人力物力,提高生产节拍,满足客户的生产要求。设计的辗环机、上下料装置及出料平台可为后续系列产品设计提供指导依据和设计借鉴。

离心铸造双金属环件热辗扩实验研究

与单金属环件相比,双金属环件可以同时满足复杂环境对环件内外层金属的不同使用要求,具有很大的优势。针对目前双金属环件的制造方法费时费力、结合效果差的现状,笔者提出并研究一种双金属复合环件短流程制造技术,利用离心铸造的双金属环坯直接热辗扩成形双金属环件,生产效率高,节约能源,结合层为冶金结合,结合效果好。本工作以离心铸造的双金属环坯(内层Q345,外层40Cr)为研究对象,采用不同的初始辗扩温度(1200℃、1150℃、1050℃)和辗扩比(2.3、2.0、1.5)进行了辗扩实验,对不同辗扩工艺参数下的环件进行金相实验和拉伸实验。结果表明,随着辗扩比增大,环件整体晶粒先变小后变大,抗拉强度先提高后降低;随着初始辗扩温度降低,晶粒变小,40Cr抗拉强度和塑性提高,Q345抗拉强度先升高后降低,塑性提高。结合层是一个过渡区,没有明显的界线,从一种金属逐渐向另一种金属过渡,它的晶粒比内外层大。辗扩后环件椭圆度均小于0.02,超声波检测无裂纹缺陷。初始辗扩温度为1050℃、辗扩比为2.3时成形的环件综合性能最好。离心铸造的双金属环坯在辗扩后,环件外形好,探伤合格,组织和力学性能得到改善,成功实现了双金属环件的铸辗复合成形。

多因素影响下辗环锻件订单分解及排程优化

针对辗环锻件在生产过程中存在的定制化程度高、订单要求复杂、机器调整频繁等问题,建立了以适期交货及最小机器调整时间为优化目标的订单分解排程优化模型,并设计了两阶段求解算法:首先,利用基于密度聚类方法中的DBSCAN算法对有相似工艺约束、交货期限以及产品质量要求的订单进行聚合,产生订单组;然后,以最小设备调整时间和适期交货为目标,设计改进的变邻域搜索算法,从订单组中提取子订单加工顺序,构建初始解然后根据改进算法进行排程优化。立足于企业实际订单及相关数据的实验结果表明,模型及算法对问题的刻画和解答是有效可行的。

浅谈辗环机电气错在问题及改良措施

这篇论文旨在研究辗环机电气故障的问题和改良措施。首先对辗环机电气的工作原理和常见故障类型进行了概述,其次提出了改进辗环机电气设计、标准化生产流程和加强维护检修的规范化和科学化等措施来解决故障问题,最后总结了改良方法的可行性和有效性,希望通过本文的研究和分析为提高辗环机电气的性能和稳定性,延长设备使用寿命,提高生产效率和降低故障率提供一定的参考和借鉴。

42CrMo钢铸造环坯辗扩成形理论与工艺分析

与目前常用的环类零件生产工艺相比,基于环形铸坯的短流程铸辗复合成形新工艺具有节约材料和能源、缩短工艺流程等优点。以轴承环件常用的42CrMo钢为研究对象,探讨基于环形铸坯的轴承环件辗扩成形机理和工艺。借助于热力模拟试验和组织测试分析,揭示42CrMo钢在热变形条件下组织演变机理和规律;通过理论分析与数值模拟,研究铸坯环件辗扩成形过程中变形工艺参数及其对金属变形和组织演变规律的影响,实现环形零件铸辗复合成形/成性一体化调控;在洛阳LYC轴承股份有限公司,完成轴承套圈铸辗复合成形工业试验。试件的力学性能测试结果表明,这种短流程铸辗复合成形新工艺生产的环形零件具有良好的力学性能指标,可满足工业使用要求。

环形零件辗扩成形工艺研究现状与发展趋势

环形零件的辗扩成形工艺是一种局部加载连续成形工艺,成形过程中变形区材料在高温和外载荷作用下经历了非稳态、非线性的塑性变形。为探讨辗扩工艺中金属塑性变形机理,促进该工艺的改进、完善和推广新应用,国内外学者利用理论分析、数值模拟和试验研究等方法,对辗扩成形工艺过程、工艺参数及其对材料组织、性能的影响规律进行系统深入的研究。综合论述这种先进成形工艺研究现状;分析辗扩成形工艺参数理论与试验研究、环件辗扩过程组织演变规律数值模拟、环件辗扩成形过程成形/成性一体化调控等方面的发展趋势;针对目前环件辗扩成形工艺存在的流程长、能耗大、浪费材料等问题,提出环件短流程铸辗复合成形新工艺,并探讨这种新的短流程工艺的重点研究内容和推广应用前景。

环件冷辗扩中单辊随动导向运动规律研究

根据立式单导向辊随动导向冷辗环机的实际工况,建立了矩形截面环件和深沟球截面环件冷辗扩的运动学模型,分析两种环件的直径变化规律,研究了一定辗扩工艺条件下导向辊的运动规律。建立根据冷辗扩工艺来确定导向辊运动的一整套设计方法,并用MATLAB编写求解程序以求解所有的设计参数。精确地控制导向辊的运动规律有利于提高环件冷辗扩的精度。研究结果为冷辗环机的设计制造提供了依据。

基于铸辗复合成形的42CrMo钢环坯铸造工艺与试验研究

针对目前环形零件生产工艺流程长,加热次数多,浪费材料和能源等问题,提出和研究环形零件短流程铸辗复合成形新工艺。该工艺采用铸造环坯直接辗扩成形,具有节能、节材和缩短工艺流程等优点。在这种新工艺中,环坯的铸造质量、组织和力学性能对后续的辗扩工艺和环形零件组织、性能具有重要的影响。以轴承环件常用的42CrMo钢为研究对象,通过理论分析和模拟研究,提出高质量环形铸坯铸造工艺;并进行实际工业试验。通过试验研究和性能测试,表明该铸造工艺生产的环形铸坯具有良好的质量、组织和力学性能,可以为轴承环件铸辗复合成形提供高质量的铸坯。

环件冷辗扩芯辊进给速度规范设计

针对环件冷辗扩的特点,结合环件冷辗扩机的工作原理,提出了四种不同的芯辊进给速度设计规范。以矩形截面为分析对象,根据进给速度为常数、每转进给量为常数、环件外径增长速度为常数和随动导向辊圆心的旋转速度为常数这四种控制条件,提出了芯辊进给速度设计方法,推导出了直径的增长规律。根据试验数据,以Abaqus为平台,模拟了四种进给速度规范下的辗扩过程,分析了冷辗扩力和环件成形的圆度变化规律。总结了四种设计方案的优缺点,提出了在不同辗扩阶段采用不同的进给规范的设计思路,以期能为环件冷辗扩的工艺和控制设计提供新的理论依据。

基于3D-FEM的大型钛环热辗扩过程微观组织演变仿真

基于ABAQUS/Explicit软件平台,采用弹性预估-塑性校正策略和隐式积分算法,将Ti-6Al-4V的微观组织演变模型和率相关温度相关各向同性硬化弹塑性本构模型写入子程序VUMAT,实现了微观组织演变与宏观热力行为的耦合模拟。利用Ti-6Al-4V圆柱体等温镦粗实验,对所开发子程序的可靠性进行了验证。将该子程序应用于大型钛环热辗扩过程的热力耦合3D-FE模拟中,研究了微观组织在成形过程中的演变特征及机理。研究发现,沿着成形环件的径向,中间层相对于表层具有较小的β晶粒尺寸和β体积分数。

汽车摩托车齿轮类零件的冷摆辗精密成形

主要介绍了汽车、摩托车齿轮类零件冷摆辗精密成形技术的特点,阐述了冷摆辗精密成形技术在国内外的发展与应用。

42CrMo钢热加工图的建立与热辗扩成形工艺

以铸态42CrMo 钢为研究对象，通过分析其热压缩应力-应变曲线，计算建立该钢不同应变时的热加工图。应变较小的热加工图中，微观组织演变机制在1100～1150℃、0.1～1 s-1范围为动态再结晶，在950～1050℃、1～10 s-1范围内为动态回复；随着应变的增大，动态回复和再结晶发生的温度和应变速率范围扩大，从而确定该钢最佳热辗扩温度和应变速率范围。结合该钢环形铸坯的热辗扩工艺试验，分析辗扩比、驱动辊速度和芯辊进给速度对辗扩件质量的影响，以及辗扩工艺参数对环件内部微观组织演变和最终晶粒组织的影响。分析结果和辗扩试验环件的检测结果都表明，用该钢环形铸坯直接进行辗扩成形生产环形零件，不仅可以获得精确的形状尺寸，而且可使环形铸坯得到充分变形，改善铸态组织、细化晶粒，获得内部微观组织和力学性能满足要求的环件。

大型钛环热辗扩成形轧辊尺寸效应及优化(英文)

在大型钛环热辗扩成形过程中,驱动辊半径R1与芯辊半径R2的比值R1/R2对变形区几何形状有重要影响,而后者对于获得高质量环件起着决定性的作用。本实验首先对变形区几何形状进行了解析描述,定量确定了其与R1/R2之间的关系;其次,基于动力显式FE程序ABAQUS/Explicit,建立了可靠的大型钛环热辗扩成形过程的热力耦合3D-FE模型;最后,采用FE模拟方法,从变形区几何形状角度研究了该成形过程中R1/R2对环件成形质量的影响及机制。研究结果表明,存在R1/R2的一个优化取值范围。R1/R2在此范围内取值,能够获得端面质量良好、应变和温度分布较均匀的大型钛环。

混合硬化弹塑性本构关系及其在环件冷辗扩模拟中的应用

采用数值模拟方法和混合硬化弹塑性本构关系,提出了基于弹性张量的应力补偿更新算法,引入等向强化系数,给出了有限元计算步骤,基于ABAQUS/Explicit平台开发了子程序VUMAT,并在单个单元模型中验证了其可靠性。将其应用于环件冷辗扩过程模拟中,着重研究了等向强化系数对环件冷辗扩成形的影响规律。结果表明,随着等向强化系数的增大,辗扩力、辗扩力矩增大,鱼尾形状系数减小,环件外圈金属受各向异性硬化影响较大,进而从理论上进行了解释。研究结论指出该研究对环件冷辗扩成形工艺具有指导意义。

环件热辗扩温度场和应变场分布的研究

基于DEFORM3D平台,建立了环件辗扩三维刚-塑性热力耦合有限元模型,模拟分析了热辗扩过程中温度场和应变场的分布特征及其对成形的影响规律。结果表明:随着辗扩过程的进行,环坯等效应变呈阶梯状上升,温度呈波浪式变化;环坯外圈等效应变最大,中层最小;变形初始外圈温度变化最大,随着辗扩过程的进行,中层温度逐渐上升,内圈始终最小;随着初始辗扩温度的升高,辗扩力明显下降,但变化趋势保持一致。

环件辗扩成形过程微观组织及性能控制研究进展

高性能大型环件精确辗扩控形控性一体化制造是大型运载火箭仓体、风电法兰、核电反应堆及石油化工容器等高端装备向着安全、轻量、高效和长寿命方面发展的迫切需求。综述环件辗扩成形过程微观组织及性能研究现状,分析单、双道次简单热模拟压缩试验和显微组织演变数值模拟技术在环件辗扩过程组织演变研究中的应用,探讨环件组织与性能控制中存在的问题,并指出目前的研究已无法满足上述高性能环件制造要求。提出复杂多道次物理模拟及内变量组织建模用于环件辗扩组织演化分析的必要性,探明环件宏观/微观织构定量表征和晶体塑性有限元法(Crystal plasticity finite element method,CPFEM)揭示组织演变机理的可行性。阐述今后高性能环件辗扩成形组织演变及性能控制的研究方向与重点,未来必须构建辗扩过程环件组织、织构和力学性能之间及其与工艺参数的定量关系。