徑軸向軋制大型異形截面環(huán)件的有限元數(shù)值模擬研究.pdf

1、環(huán)件徑軸向軋制是一種廣泛應用于生產(chǎn)大型無縫環(huán)件的先進塑性回轉成形技術，環(huán)件在軋制過程中受到徑向輥縫和軸向輥縫的聯(lián)合擠壓作用，使得環(huán)件壁厚減小，高度減小，直徑擴大，截面輪廓成形。環(huán)件軋制具有生產(chǎn)效率高、環(huán)件質量高、能源消耗少、材料利用率高等優(yōu)點，所生產(chǎn)的環(huán)件已廣泛應用于各工業(yè)領域。相比于矩形截面環(huán)件徑軸向軋制，大型異形截面環(huán)件徑軸向軋制過程影響因素更多，環(huán)件軋制過程也更加不穩(wěn)定，但目前對其研究很少，致使實際生產(chǎn)工藝的設計缺乏理論指導，嚴重

2、影響了大型異形截面環(huán)件的應用與發(fā)展。
　　本文針對大型L形和T形兩種典型的異形截面環(huán)件，共設計了異形芯輥對稱軋制L形截面環(huán)件、異形錐輥軋制L形截面環(huán)件、異形錐輥軋制T形截面環(huán)件，這3種成形方案。采用有限元數(shù)值模擬方法，在DEFORM-3D平臺上建立了相應的三維、熱力耦合有限元模型，仿真了環(huán)件軋制過程。
　　異形芯輥對稱軋制L形截面環(huán)件過程中，芯輥結構對環(huán)件軋制過程的影響至關重要，本文改變了異形芯輥的倒角半徑值，數(shù)值模擬了不同

3、芯輥結構條件下的環(huán)件軋制過程，研究了芯輥結構對環(huán)件上金屬的流動情況，以及對折疊缺陷和魚尾高度的影響規(guī)律。
　　異形錐輥軋制L形以及T形截面環(huán)件過程中，本文首先用數(shù)學建模的方法推導出環(huán)件軋制過程中主要參量的變化規(guī)律，包括環(huán)件直徑，直徑增長速度以及環(huán)件轉動角速度，然后采用有限元數(shù)值模擬方法，仿真了相應的環(huán)件軋制過程，揭示了軋制過程中環(huán)件上應力、應變、溫度以及軋制力的分布和演變規(guī)律，比較了數(shù)學模型預測的關鍵參量值與有限元數(shù)值模擬值，兩者