驱动辊转速对环件轧制工艺影响规律研究

针对环件轧制成形规律,以数值仿真和数学解析相结合的方法,以有限元分析软件ABAQUS为平台,建立弹塑性动态显式有限元模型,研究驱动辊转速对环件成形工艺的影响。研究表明,在环件轧制过程中,随着驱动辊转速的增加,每转进给量减小,外径部分金属轴向流动增加,环件自由端面形状系数FT增加,最大宽展系数增加,环件自由端面质量下降;在驱动辊转速增加过程中,轧制力和轧制力矩减小,对轧环机的力学性能要求降低。同时平均等效应变PEEQa增加,环件塑性变形程度增大,有利于提高环件力学性能,但同时变形不均匀程度也加大,内部质量缺陷的可能性增加。

驱动辊转速对铸态42CrMo钢环件热辗轧微观组织的影响规律

环形铸坯微观组织的演变规律及合理控制是环类零件铸辗复合成形新技术发展面临的主要瓶颈问题。驱动辊转速是影响铸坯材料再结晶行为及组织状态的关键因素之一。本文基于ABAQUS平台,建立了42CrMo铸坯环件热辗轧的宏微观有限元模型,模拟揭示了环形铸坯材料的动态再结晶行为,阐明了驱动辊转速对再结晶晶粒尺寸及其分布的影响规律与机制。结果表明:铸坯材料动态再结晶百分数在环件内、外层高而使晶粒细化,而在环件中间层低导致粗晶;驱动辊转速增大,铸坯材料动态再结晶百分数增加,轧制环件的平均晶粒尺寸减小;驱动辊转速对平均晶粒尺寸分布的均匀性影响不大。

环模辗环成形工艺参数仿真分析

芯辊进给速度和驱动辊转速对辗环工艺有着直接影响,环模辗环成形变形行为复杂,通过传统的物理实验进行芯辊进给速度和驱动辊转速设计成本高昂、效率低下。文中讨论了辗环成形的有限元建模技术,基于塑性成形软件Simufact对环模辗环工艺进行有限元模拟,分析了芯辊进给速度和驱动辊转速对轧制力和等效塑性应变的影响。结果表明,当芯辊进给速度为2 mm/s时,驱动辊转速在2.5~3.3 rad/s,环模变形充分、均匀,轧制力合适,成型效果较好。仿真结果为环模辗环成形工艺参数拟定和改良提供了参考。

CuNi90/10铜合金高颈法兰精辗成形数值模拟与试验研究

高颈法兰的颈部高度和底盘外径大,采用锻造后机加工的方法制作生产效率较低。为提高生产效率,通过对现有辗环工艺进行分析,借助有限元软件建立了高颈法兰精辗模型,并对典型规格的外径Φ159 mm的高颈法兰轧制成形过程进行了仿真分析,研究了驱动辊转速、芯辊进给速度、毛坯形式对高颈法兰轧制成形过程的影响。结果表明:增加驱动辊转速与芯辊进给速度可以减少轧制缺陷,同时采用锥形内孔可以避免内孔产生蝶型缺陷。最终确定了法兰内孔形式为锥形内孔、驱动辊转速ω=5 rad·s^(-1)、芯辊径向进给速度V=3 mm·s^(-1)。最后设计配套模具进行试验验证,完成了典型规格高颈法兰的产品试制,验证了高颈法兰碾环成形工艺的可行性。