空心軸類件楔橫軋過(guò)程三維剛塑性有限元模擬研究.pdf

1、楔橫軋是一種高效成形軸類件的新工藝和新方法。近年來(lái)，人們利用有限元技術(shù)對(duì)楔橫軋成形過(guò)程的研究取得豐碩的成果，特別是對(duì)實(shí)心軸類件的研究。人們對(duì)空心軸類件楔橫軋過(guò)程的研究大多采用實(shí)驗(yàn)的方法，即使采用有限元理論也是非常零碎的，并未系統(tǒng)地研究空心軸類件的楔橫軋過(guò)程。基于此，本課題確定為“空心軸類件的楔橫軋過(guò)程三維剛塑性有限元模擬研究”。研究結(jié)果對(duì)楔橫軋工藝在軋制空心軸類件的應(yīng)用具有指導(dǎo)意義，對(duì)進(jìn)一步完善楔橫軋理論有一定的理論意義。 本文

2、通過(guò)DEFORM-3D有限元軟件理論建模，并與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，結(jié)果表明：有限元模擬結(jié)果與真實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致，因此，本文利用DEFORM-3D建立的剛塑性三維有限元模型是準(zhǔn)確的，可靠的。并在此模型基礎(chǔ)上，研究空心軸類件楔橫軋過(guò)程的成形機(jī)理。對(duì)空心軸類件楔橫軋過(guò)程的應(yīng)力場(chǎng)、應(yīng)變場(chǎng)、速度場(chǎng)、等效應(yīng)變速率場(chǎng)進(jìn)行了分析。軋制力是選擇楔橫軋機(jī)的一個(gè)重要參數(shù)。影響軋制力的因素較多，本文就重要的影響因素即工藝參數(shù)(成形角、展寬角、斷面收縮率)對(duì)各向

3、軋制力的影響進(jìn)行了全面分析，并得出不同工藝參數(shù)對(duì)各向軋制力的影響規(guī)律。空心軸類件的楔橫軋過(guò)程與實(shí)心軸相比，一個(gè)顯著的不同就是軋后空心軸類件的壁厚不均勻，壁厚的不均勻性會(huì)導(dǎo)致空心軸類件各處抗扭性能不一致，從而影響空心軸類件的使用，為此，盡量使整個(gè)軋件的壁厚趨于一致。因此本文用壁厚對(duì)比度來(lái)度量軋后整個(gè)軋件壁厚的一致性，并且分析了不同的工藝參數(shù)(成形角、展寬角、斷面收縮率)和原始壁厚對(duì)壁厚對(duì)比度的影響規(guī)律。這對(duì)合理選擇工藝參數(shù)以及對(duì)軋后空心軸