基于响应面法的楔横轧非对称轴类件轴向平衡研究

楔横轧非对称轴类件时由于存在较大不平衡的轴向力,会产生轴向窜动并导致台阶缺损和表面重皮等质量缺陷.为了减小不平衡的轴向力,目前一般采取的方法是结合工艺参数对楔横轧力能参数的影响规律,利用数值模拟手段,通过多次预设计工艺参数并反复试算以获得能使左右两端轴向力相等或近似相等的最佳工艺参数.该试算方法计算量大、繁琐、不直观,且需逐个零件进行,通用性差.本文通过利用中心组合实验设计并结合响应面法获得轴向力的响应曲面图,利用轴向力等值线选取工艺参数以保证非对称轴类件楔横轧的轴向平衡,本方法简单、直观,极大地节省了工艺参数选择所需时间,缩短了非对称轴类件楔横轧的模具设计周期.

基于同位起楔楔横轧非对称轴类件热力耦合有限元模拟

变形温度、应变、应变速率的变化是控制金属微观组织和力学性能的基础。在有限元软件Deform3D平台上,基于三维刚塑性大变形热力耦合有限元理论,对同位起楔的楔横轧非对称轴类件成形过程进行了数值模拟,得到了轧制过程中温度、应变及应变速率各场量。结果改善了楔横轧非对称轴类件内部微观组织,为提高零件的综合力学性能提供理论依据。

多台阶TC4非对称轴类零件楔横轧成形研究

为实现某TC4非对称轴类件的精密制造,本文中研究楔横轧成形工艺并根据零件特征设计板式楔横轧模具,使用有限元模拟软件进行不同温度下的仿真模拟,分析了轧件在600、800、1000℃三个轧制温度下成形过程的温度、应力-应变以及损伤分布,结果表明:轧制温度1000℃时轧件的成形效果最佳且尺寸精度最高。通过高精度板式楔横轧机进行实验验证,实验与模拟结果吻合,轧件组织沿径向分布存在梯度,并无明显缺陷,达到目标需求。