內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制工藝與設(shè)備研究.pdf

1、環(huán)件軋制是一種生產(chǎn)無(wú)縫環(huán)件的特種加工工藝，它是通過(guò)局部連續(xù)軋制的方法，將小直徑厚截面的環(huán)形毛坯逐漸軋制成大直徑的薄截面的環(huán)件，它具有省力、節(jié)能、節(jié)材、生產(chǎn)率高、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品范圍廣等顯著特點(diǎn)，在許多工業(yè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。環(huán)件軋制技術(shù)最有吸引力的領(lǐng)域和發(fā)展方向是直接軋制成形截面輪廓復(fù)雜的異形截面環(huán)件，然而，與矩形截面環(huán)件相比，異形截面環(huán)件軋制成形規(guī)律更復(fù)雜，軋制過(guò)程中常常出現(xiàn)截面輪廓充不滿、拉縮、凹坑、碟形等各種特有現(xiàn)象，這些現(xiàn)象

2、是異形截面環(huán)件軋制成形規(guī)律的客觀反映。要通過(guò)軋制成形生產(chǎn)合格的異形截面環(huán)件，必須研究、認(rèn)識(shí)、掌握和靈活應(yīng)用異形截面環(huán)件軋制成形規(guī)律。 內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件是一種典型的異形截面環(huán)件，本文采用數(shù)值模擬和物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，對(duì)內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制工藝進(jìn)行了深入研究，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： 基于環(huán)件軋制理論和彈塑性有限元理論，建立了鉛材料內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制有限元模擬模型。以有限元模擬軟件ABAQUS為平臺(tái)，運(yùn)用有限元程序ABAQ

3、US／Explicit對(duì)鉛材料內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件的軋制過(guò)程進(jìn)行了模擬。通過(guò)模擬計(jì)算，揭示了鉛材料內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制缺陷形成機(jī)制；分析了鉛材料內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制金屬流動(dòng)規(guī)律及軋制力能參數(shù)；研究了高徑比對(duì)鉛材料內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制變形規(guī)律的影響。 針對(duì)鉛材料內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制缺陷，對(duì)軋制毛坯和軋制孔型進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，模擬結(jié)果表明，采用優(yōu)化軋制毛坯和軋制孔型，軋制金屬的流動(dòng)狀況得到了明顯的改善。采用鉛環(huán)件試樣在D51-160A熱軋環(huán)機(jī)上進(jìn)行

4、軋制實(shí)驗(yàn)，軋制出了合格的內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件預(yù)軋制環(huán)件。模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了軋制毛坯和軋制孔型優(yōu)化方案是合理的。對(duì)內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制難度進(jìn)行了分析，提出用環(huán)件鍛件和軋制毛坯的水平橫截面積分布規(guī)律來(lái)描述內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件的軋制難度。對(duì)內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件及其幾種改進(jìn)環(huán)件的軋制過(guò)程進(jìn)行模擬，模擬結(jié)果表明，環(huán)件鍛件和軋制毛坯的水平橫截面積分布規(guī)律能夠較好地描述內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件的軋制難度，并能對(duì)其軋制缺陷進(jìn)行很好的預(yù)測(cè)，同時(shí)也可作為內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件預(yù)軋件設(shè)計(jì)的依據(jù)

5、。 研究了LD1O鋁合金內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件軋制變形規(guī)律。采用Gleeble-3500熱模擬實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行了壓縮實(shí)驗(yàn)，分析了LDl0鋁合金的高溫力學(xué)性能，并采用一元線性回歸方法，確定了該材料的常數(shù)；在D51.160A熱軋環(huán)機(jī)上進(jìn)行熱軋實(shí)驗(yàn)，確定了LDl0鋁合金環(huán)件的軋制溫度范圍為380℃～470℃；以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)LDl0鋁合金內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件的熱軋過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了LDl0鋁合金內(nèi)臺(tái)階錐形環(huán)件的熱軋變形規(guī)律。 對(duì)D51