径轴向环件轧制成形过程数值模拟研究

发布时间：2020-08-08 11:52

【摘要】：径轴向环件轧制技术由于具有成形质量高、材料利用率高、生产效率高、生产成本低等优点,已被广泛用于生产不同材料、不同的直径尺寸以及不同的截面形状的环件。然而其成形过程异常复杂和多变,在工厂实际生产中,大多依靠人的经验采用传统的试凑法,这使得产品的生产周期长、产品单一、生产成本高。因此,本文采用有限元数值模拟,对关键的工艺参数设计提供依据,为实际生产提供理论指导。本文以法国Transvalor公司的Forge有限元软件为平台,以刚塑性有限元理论为基础,根据实际轧制的工作原理,建立了径轴向环件轧制有限元模型。通过仿真数据和实际生产数据进行对比,验证了所建立模型的可靠性,并阐述了径轴向环件轧制成形的变形规律。设计了初始环坯尺寸和恒定进给速度、恒定每转进给量、恒定外半径增长速度等三种不同的芯辊进给方式,通过比较分析得出:芯辊以恒定进给速度进给是一种简单而易实现的进给方式,但由于后期环件外半径增长速度过快,不易控制环件轧制过程的稳定性;芯辊分别以恒定每转进给量进给、恒定外半径增长速度进给时,初速度分别为2.4mm/s、3.72mm/s,相对比较大,需要较大的轧制力,对设备的要求更高;芯辊以恒定外半径增长速度进给时,温度差为88.7℃,是三种进给方式中温差最大的,不利于控制轧制过程中温度的稳定性。本文最后根据实际生产需要建立了异形截面环件径轴向环件轧制有限元模型。采用芯辊分步进给的进给策略,首先初始轧制阶段以2mm/s恒速进给;稳定轧制阶段采用的恒定外半径增长速度2mm/s的进给方式进给;最后整形阶段以恒定外半径增长速度1mm/s的进给方式进给。对一个生产周期内的轧制过程进行了数值模拟,得到了比较符合要求的成形环件,并对异形截面径轴向环件轧制过程中的变形规律做了初步探索,从而将矩形截面轧制有限元模型延伸到异形截面环件,进一步拓宽有限元数值模拟仿真的应用范围,丰富产品的多样性。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG335
【图文】：

论文 制孔型时，在驱动辊的作用下产生连续减小壁厚，形成轮廓。在环件经过连续尺寸时，环件的外表面会接触到信号辊息会立即进给停止然后原路返回，轧制是确保平稳轧制，不会因为某些因素左根据轧制精度要求可分为固定和随动两向环形轧制，驱动辊还是在电机的动力式径向轧制不同的是驱动辊在径向并无备动力提供下做主动的直线进给运动和在环件两侧固定住环件并按一定的轨迹

图1-2双导向辊卧式径向环形轧制1-驱动辊2-环件3-导向辊4-芯辊

图 1-3 径轴向环形轧制轧制的特性和优点制作为一种特殊的塑性成形加工方法，它是轧制技术和。正因为如此，它有着不同于其他加工方法的特性：驱很大；驱动辊和芯辊都做旋转轧制运动但它们的转速不量都不相同，这又是异步轧制的范畴；轧制运动和进给或气压装置提供动力并且各自独立运行；径向运动和轴互制约，它们都受到导向辊运动的约束；环件经过轧制杂的、不稳定的，热力条件、受力条件都是随时间动态为具有以上这些特性，环形轧制虽然仍属于轧制范畴，轧制、异步轧制、型材轧制、多道次轧制等性质，还有轧制过程中还会有各种非线性因素如几何、物理等的影监控有很大的难度；轧制过程中由于动力学、静力学、耦合影响使得轧制变形过程难以控制且表现出了高度的

【参考文献】

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本文编号：2785524