楔横轧轧件断面收缩率对金属流动的影响

采用三维弹塑性有限元模拟方法 ,研究轧件的附加变形———扭转变形、轴向拉伸不均匀变形和端面凹心随断面收缩率的变化规律 ,得到了在断面收缩率为 35 %左右时 ,轧件的附加变形最大的结论 。

楔横轧梯形螺旋齿轴金属流动规律

分析金属流动规律,是研究楔横轧螺旋齿成形规律的重要方法。采用DEFORM-3D有限元软件模拟梯形螺旋齿的成形过程,对不同截面上的分析点成形过程进行追踪,获得成形过程轧件径向、轴向金属流动规律。受模具齿形顶部及侧壁挤压作用,在不同位置,轧件上各螺旋齿底部径向金属变化基本相同,轧件齿顶径向流动差别稍大;大部分轴向金属流动量与初始点距轧件中心距离成正比,处于轧件侧壁处金属流动情况略有差别;轧件齿形两端部金属的轴向流动量较大,径向流动量较小。由实验轧件获得的金属流动规律与模拟结果一致。该金属流动规律对模具孔型设计提供了依据。

考虑锥向金属流动的大型锥形筒节轧制力计算模型

由于大型锥形筒节存在锥度,考虑金属沿锥向的流动,首先采用微分分层计算法和切块法建立了大型锥形筒节轧制力力学模型;然后基于ABAQUS有限元软件,建立了大型锥形筒节轧制过程仿真模型。模型计算结果和有限元仿真结果表明:力学模型计算轧制力与有限元计算总轧制力的相对误差在20%以内。对比分析了力学模型和有限元模拟计算单位轧制力的分布。通过分析芯辊和外辊的转速比,得出了所建力学模型的稳定轧制的适用范围。

铜管行星轧制过程金属流动规律的研究

采用有限元软件MSC.MARC的三维网格重划分功能对铜管行星轧制从咬入到稳定轧制的全过程进行了有限元仿真分析,对轧制过程中金属的流动规律进行了研究。结果表明:管坯在轧制过程中发生了两次扭转;运用目前的设备,无法实现轧件在轧制过程中完全不转动,只能调试电机转速使轧件出口不转动。

前轴成型辊锻过程的模拟分析

采用刚粘塑性有限元方法对汽车前轴成型辊锻与模锻复合工艺中成型辊锻过程进行了模拟,获得并分析了成形过程、金属流动规律和力能参数曲线,揭示了其工艺典型特点,其结果对前轴成型辊锻的工艺和模具设计具有指导和参考作用。

带内网格筋环件约束轧制的成形规律分析

带内网格筋环件因其强度高、质量小,在航空航天等领域有着广泛的应用。由于带有网格筋的环形薄壁零件结构复杂、难以成形,本文提出了一种连续的局部约束轧制成形工艺。简述了带内网格筋环件约束轧制成形原理,利用Deform-3D有限元模拟软件建立了其约束轧制成形有限元模型,模拟分析了其成形过程,得到了构件网格筋充填、等效应力分布、金属流动情况、成形力变化等宏观变形规律。结果表明:带内网格筋环件约束轧制成形过程中,每一个网格筋单元变形规律一致,变形区存在中性面、主动变形区和被动变形区,且在每个轧制过程中周期性变化,每个内网格单元填充均匀,成形载荷随时间呈周期性波浪状增大。

非圆截面管辊弯成形过程的变形和应力场的FEM模拟

采用三维大变形弹塑性有限元法，考虑材料和几何双重非线性，基于Prandtl-Reuss流动规律和Mises屈服准则，对圆管的辊弯二次成形过程中金属的流动规律及其应力分布进行了模拟分析，分别得到非圆截面管辊弯成形过程中金属的流动规律及应力的信息．

正挤横轧工艺参数对力与金属流变规律的影响

采用MSC.marc三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件和接触分析技术,对半挂车轴空心管坯正挤横轧过程进行了仿真分析,研究了推挤速度、轧辊工作角、轧辊交错布置工艺参数对力能与管坯局部变形的影响规律。结果显示:随着推挤速度的增大,轧辊驱动扭矩与轧制力逐渐增大;随着轧辊工作角的增大,推挤载荷与管坯增厚也随之增大;当轧辊工作角过大时,管坯台肩处金属堆积严重,不利于金属流动;过小不利于生产率的提高与管坯增厚。轧辊交错布置有利于推挤力与驱动扭矩的减小,并对金属流动均匀性与管坯增厚有利。

大型L型截面环件轧制过程中折叠缺陷形成机理的数值模拟

采用Deform有限元软件,根据芯辊斜角角度不同建立了L型截面环件轧制过程的三维有限元模型。对模拟结果进行了分析,研究了L型截面环件在不同芯辊斜角角度时环件内的金属流动规律,分析了L型环件中同一截面上不同位置处的金属流动状态,揭示了轧制过程中折叠缺陷的形成机理。同时比较了不同芯辊斜角角度时L型环件的模拟结果,测量了不同条件下L型截面环件中出现的折叠深度。结果表明,在芯辊的工作辊上添加不同角度的斜角后,在一定程度上降低了环件内折叠的程度,但斜角的角度不宜过大,否则环件在轧制过程中会出现偏斜,影响后续成形。

H型钢开坯轧制过程金属流动的有限元分析

运用有限元软件建立了H型钢开坯轧制模型,对H型钢异形坯在箱形孔和异形孔中单道次轧制变形过程进行了热力耦合大变形模拟,研究了金属流动规律。

矿用36U型钢精轧过程中金属流动模拟分析

利用MSC.Marc有限元分析软件,结合现场测量的参数,对矿用36U型钢精轧过程进行轧制模拟。根据模拟结果,分析精轧过程中金属流动规律。结果表明:矿用36U型钢在精轧过程中,腰部和腿部的金属流动较小,耳垂处的金属流动较大且复杂。研究结果为矿用36U型钢生产实践提供一定的参考。

球头销辊式楔横轧球头成形规律研究

为了研究球头销辊式楔横轧球头的成形规律,利用Deform-3D有限元模拟和点追踪分析得到了球头金属流动和分配规律以及应力、应变曲线。结果表明,通过金属体积分配确定了球头在原始坯料的成形位置,得到了球头金属流动轨迹,其呈周期螺旋线式运动。球头轴向等效应力值先增大后减小最后趋于稳定。当金属在靠近球头成形时,应力值仍然会增加,而到最大值的时间也会延长。球头轴向等效应变值逐渐增大,直到轧制完成,等效应变值达到最大;靠近料头的金属应变速率激增,应变值增大。

36U型钢精轧过程中金属流动模拟分析

利用MSC.Marc有限元分析软件,结合现场实际测量的参数,对36U型钢精轧过程进行轧制模拟。根据模拟结果,分析精轧过程中金属流动规律。结果表明:36U型钢在精轧过程中,腰部和腿部的金属流动较小,耳垂处的金属流动较大且复杂,为36U型钢生产实践提供一定的参考。

全浮动芯棒钢管连轧金属流动的有限元分析

结合生产实际,采用ABAQUS显式动力仿真平台,对宝钢140mm全浮动芯棒钢管连轧过程中金属的变形及流动规律进行了仿真分析.分析结果表明:金属的横向流动主要表现为从孔顶区域流向侧壁区域;金属的纵向延伸主要发生在孔顶区域,且钢管外壁金属相对内壁金属向前滑移.孔型侧壁区域金属的横向堆积及纵向延展不充分是导致荒管壁厚不均的主要原因.

钢球斜轧成形的金属流动规律

基于钢球斜轧成形原理,采用DEFORM-3D有限元软件建立了钢球斜轧成形的有限元模型.相应的实验结果表明有限元模型是可信的.利用有限元结果研究了钢球斜轧成形过程的金属径向和轴向变形规律.研究表明:坯料的金属以周期振荡方式累积变形.在轴线方向上,球体间的连接颈是变形最剧烈的位置,离连接颈越近,金属的径向变形和轴向变形越大.在横截面方向上,球体前半球的金属,离轴线中心越近,径向压缩量越小,轴向位移越大;球体后半球的金属,离轴线中心越近,径向压缩量越小,轴向位移越小.

凸轮轴楔横轧精确成形机理

基于凸轮轴楔横轧精确成形原理,针对一种简单典型凸轮轴的楔横轧精确成形,采用DEFORM-3D有限元软件,利用三维刚-塑性有限元法对整个凸轮轴楔横轧轧制过程进行了数值模拟,得到了较为理想的凸轮形状成形结果,系统分析了凸轮轴楔横轧轧制过程中轧件的应变分布状态,以及轧件金属的轴向、径向和周向的流动规律.根据凸轮轴楔横轧的实际实验结果和数值模拟结果的对比,结果表明,数值模拟结果与实验结果相符合,利用楔横轧精确成形凸轮轴是可行的.

楔横轧凸轮轴金属流动规律的有限元分析

通过有限元仿真楔横轧凸轮轴时在轧件上取跟踪点,跟踪这些点的位置变化情况来揭示轧件内金属的详细流动规律.因凸轮体小圆端部分在轧制过程中所受模具挤压较小,其金属轴向流动和径向流动较其他变形区小,这种金属流动的不均匀性会影响轧件成形质量;轧制过程中因凸轮体小圆端与模具上凸轮凹槽产生啮合作用,这一作用降低了模具对凸轮体小圆端部分的周向扭转力,因此凸轮体小圆端部分的周向扭转相对较小.轧件凸轮体部分为非圆截面,此部分各向金属流动不均匀,造成凸轮体部分心部金属偏移量比其他部分大.

热轧带钢金属横向流动及影响因素

提出了一种分析热轧带钢金属横向流动问题的新方法.首先使用ANSYS软件建立辊系-轧件静力学耦合模型,计算并提取变形后工作辊有载辊形曲线;然后使用ANSYS/LS-DYNA建立动力学分析模型,采用己得到的有载辊形曲线,模拟带钢轧制过程,求解得到沿带钢全宽的横向流动状态;并进一步分析了弯辊力、工作辊辊形以及来料凸度变化等因素对带钢金属横向流动的影响,得到基于插值计算的带钢横向流动计算模型.有限元方法验证了计算模型的可靠性.

重轨轨头廓形尺寸精度控制的有限元分析

重轨轨头的廓形精度是衡量高速铁路用钢轨质量水平的重要指标之一。采用有限元方法对半万能工艺下UF轧制过程进行了模拟,通过对比实验,分析了来料宽度、水平辊压下量及腹高差值变化对轨头与轨腰间金属横向流动及轨头廓形成形精度的影响。结果表明,轨头部分来料宽度变化对轨头与轨腰间金属横向流动基本无影响;水平辊压下使轨腰金属向轨头流动,使轨头展宽量增大;腹高差值使轨头金属向轨腰流动,使轨头展宽量减小,在两者综合作用下,轨头金属最终向轨腰流动,造成轨头金属量减少,孔型设计时应考虑此偏差造成的头腰延伸率不匹配及廓形充满度问题。轨头部分来料宽度变化会直接改变轨头金属量进而影响其廓形精度,孔型过充满后,来料宽度增加引起的轨头展宽量显著增加;腹高差值过大或水平辊压下量过大均会加剧轨头与轨腰间金属横向流动,不利于降低钢轨轧后残余应力。