徑軸向軋制過(guò)程對(duì)環(huán)件成型效果影響的數(shù)值模擬研究.pdf

1、環(huán)件徑軸向軋制是對(duì)環(huán)件徑向和軸向同時(shí)進(jìn)行軋制的復(fù)雜工藝，主要用于軋制大型環(huán)件。隨著航空航天、風(fēng)電水電、核能等行業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)大型環(huán)件的需要也越來(lái)越多，質(zhì)量也要求越來(lái)越高。環(huán)件徑軸向軋制工藝與傳統(tǒng)的馬架擴(kuò)孔工藝相比，具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、節(jié)省材料與能源等優(yōu)勢(shì)。
　　自動(dòng)化徑軸向軋環(huán)機(jī)的核心控制模型就是軋制曲線和環(huán)件外徑增長(zhǎng)速度曲線，其中軋制曲線決定了徑向進(jìn)給速度和軸向進(jìn)給速度之間的協(xié)同關(guān)系，而環(huán)件外徑增長(zhǎng)速度曲線決定了徑向進(jìn)給速度

2、和軸向進(jìn)給速度的大小。本文給出了三種不同形式的軋制曲線，利用三維有限元分析軟件Simufact.forming，對(duì)環(huán)件分別采用三種不同的軋制曲線進(jìn)行軋制模擬，對(duì)模擬所得的成品環(huán)件質(zhì)量和環(huán)件外徑增長(zhǎng)速度曲線進(jìn)行了分析和對(duì)比。并給出了自動(dòng)生成軋制曲線和環(huán)件外徑增長(zhǎng)速度曲線的思路和方法。
　　在環(huán)件徑軸向軋制過(guò)程中，抱輥和錐輥起到了很重要的輔助作用。本文采用虛功原理法給出了抱緊力最大值的計(jì)算方法;根據(jù)徑軸向軋制區(qū)的受力平衡條件，給出了抱

3、緊力的理論值的計(jì)算方法;通過(guò)對(duì)環(huán)件徑軸向軋制模擬過(guò)程中抱緊力的變化情況的分析，找出了環(huán)件出現(xiàn)不同缺陷時(shí)相對(duì)應(yīng)的抱緊力變化。并給出了錐輥轉(zhuǎn)速的計(jì)算方法，以及在軋制過(guò)程中錐輥轉(zhuǎn)速的調(diào)整策略。
　　軋制大型環(huán)件時(shí)對(duì)控制工藝要求很高，在采用計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)際生產(chǎn)中都存在很多困難。本文對(duì)大型環(huán)件軋制有限元模擬的難點(diǎn)進(jìn)行了闡述，并對(duì)這些難點(diǎn)進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化。采用合理的軋制曲線模型和環(huán)件外徑增長(zhǎng)速度曲線模型對(duì)大型法蘭形、筒形環(huán)件進(jìn)行徑軸向軋制有限