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(yīng)用于生產(chǎn)大型無(wú)縫環(huán)件的先進(jìn)塑性回轉(zhuǎn)成形技術(shù)，環(huán)件在軋制過(guò)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(kuò)大，截面輪廓成形。環(huán)件軋制具有生產(chǎn)效率高、環(huán)件質(zhì)量高、能源消耗少、材料利用率高等優(yōu)點(diǎn)，所生產(chǎn)的環(huán)件已廣泛應(yīng)用于各工業(yè)領(lǐng)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(guò)程影響因素更多，環(huán)件軋制過(guò)程也更加不穩(wěn)定，但目前對(duì)其研究很少，致使實(shí)際生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)缺乏理論指導(dǎo)，嚴(yán)重

2、影響了大型異形截面環(huán)件的應(yīng)用與發(fā)展。
　　本文針對(duì)大型L形和T形兩種典型的異形截面環(huán)件，共設(shè)計(jì)了異形芯輥對(duì)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(tái)上建立了相應(yīng)的三維、熱力耦合有限元模型，仿真了環(huán)件軋制過(guò)程。
　　異形芯輥對(duì)稱軋制L形截面環(huán)件過(guò)程中，芯輥結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)件軋制過(guò)程的影響至關(guān)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(jié)構(gòu)條件下的環(huán)件軋制過(guò)程，研究了芯輥結(jié)構(gòu)對(duì)環(huán)件上金屬的流動(dòng)情況，以及對(duì)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(guò)程中，本文首先用數(shù)學(xué)建模的方法推導(dǎo)出環(huán)件軋制過(guò)程中主要參量的變化規(guī)律，包括環(huán)件直徑，直徑增長(zhǎng)速度以及環(huán)件轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，然后采用有限元數(shù)值模擬方法，仿真了相應(yīng)的環(huán)件軋制過(guò)程，揭示了軋制過(guò)程中環(huán)件上應(yīng)力、應(yīng)變、溫度以及軋制力的分布和演變規(guī)律，比較了數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的關(guān)鍵參量值與有限元數(shù)值模擬值，兩者