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

1、環(huán)件徑軸向軋制是對環(huán)件徑向和軸向同時進行軋制的復(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，對大型環(huán)件的需要也越來越多，質(zhì)量也要求越來越高。環(huán)件徑軸向軋制工藝與傳統(tǒng)的馬架擴孔工藝相比，具有生產(chǎn)率高、質(zhì)量好、節(jié)省材料與能源等優(yōu)勢。
　　自動化徑軸向軋環(huán)機的核心控制模型就是軋制曲線和環(huán)件外徑增長速度曲線，其中軋制曲線決定了徑向進給速度和軸向進給速度之間的協(xié)同關(guān)系，而環(huán)件外徑增長速度曲線決定了徑向進給速度

2、和軸向進給速度的大小。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，對環(huán)件分別采用三種不同的軋制曲線進行軋制模擬，對模擬所得的成品環(huán)件質(zhì)量和環(huán)件外徑增長速度曲線進行了分析和對比。并給出了自動生成軋制曲線和環(huán)件外徑增長速度曲線的思路和方法。
　　在環(huán)件徑軸向軋制過程中，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、緊力的理論值的計算方法;通過對環(huán)件徑軸向軋制模擬過程中抱緊力的變化情況的分析，找出了環(huán)件出現(xiàn)不同缺陷時相對應(yīng)的抱緊力變化。并給出了錐輥轉(zhuǎn)速的計算方法，以及在軋制過程中錐輥轉(zhuǎn)速的調(diào)整策略。
　　軋制大型環(huán)件時對控制工藝要求很高，在采用計算機模擬和實際生產(chǎn)中都存在很多困難。本文對大型環(huán)件軋制有限元模擬的難點進行了闡述，并對這些難點進行了合理的簡化。采用合理的軋制曲線模型和環(huán)件外徑增長速度曲線模型對大型法蘭形、筒形環(huán)件進行徑軸向軋制有限