钢球坯纵轧成形方法的试验研究及其数值模拟

钢球坯纵轧成形方法的试验研究及其数值模拟

汪先虎[1]2003年在《钢球坯纵轧成形方法的试验研究及其数值模拟》文中认为钢球属于金属制品及工业基础件,它广泛应用于机械、冶金、矿山、建材及轻工业领域,主要是消耗在球磨机和轴承上。随着有色金属、电力、建筑业的发展,矿山、水泥等行业的钢球需求量飞速增长,并且由于工业生产和日用消费品对轴承精度和使用寿命的要求日益提高,对钢球的精度和耐磨性也提出了更高的要求。而钢球球坯成形作为钢球生产的首要环节,它对保证钢球的质量与提高生产效率起着至关重要的作用,从而钢球球坯的生产技术和工艺装备的研究与开发也越加显得紧迫和必要。本课题在前人研究的基础上,根据金属塑性成形的基本原理,利用现代有限元模拟技术和实验相结合的研究手段,以钢球坯纵轧成形为研究对象,开发出了一种新型的钢球球坯成形方法。通过建立简化的物理模型,运用商用有限元软件SuperForm2002作为分析工具,模拟了金属在模腔里的变形过程,得出了金属在孔型里的流动规律,预测了折迭产生的部位,并提出了相应的解决方案。以轧制理论为基础,建立了钢球球坯纵轧的数学模型;利用铅件作为原料,通过实验探索了球坯成形的最佳孔型,分析了在轧制过程中轧件的前、后滑对周期断面连轧关系的影响,比较了球坯纵轧方法中可组合的不同种轧制方案的优缺点,在自行设计的试验设备上进行了系统的实验研究工作,实现了球坯的纵轧成形,在理论和实践上为工业化生产奠定了必要的基础。

李波[2]2005年在《钢球纵轧成形法连轧关系的研究及有限元数值模拟》文中指出钢球坯纵轧成形是球坯成形的一种新工艺,属特种轧制范畴。纵轧成形的特点在于:可实现连续成形,与镦压法比较,其生产率较高,适应产品范围广;工件成形过程不绕其中心轴旋转,不存在斜轧成形的“曼氏效应”,钢球坯内部质量好。对于这种新的成形方法,深入探讨其成形过程的变形机理具有重要的理论和实际意义。 本文在前人研究的基础上,利用有限元数值模拟及实验,深入研究与探讨了钢球坯不同纵轧成形方法的变形规律和特点,揭示了钢球坯纵轧成形中的一些新机理,并在理论上提出了周期断面连轧的基本准则。本文重点研究了周期切分成形法中成形道次后滑问题,论证了后滑的存在及其影响因素;基于连轧准则,研究了连轧过程中周节同步和相位同步的调节原理;深入探讨了椭圆—球成形法中金属内部的变形规律,提出以一道的推力平衡二道的后滑来建立连轧关系的工艺对策;针对纵轧成形中的刮切现象,从成形工艺上论证了解决途径。在专用实验轧机上对不同球坯纵轧成形法进行了多参数实验,实验说明了球坯纵轧成形工艺的可行性及数值模拟结果的正确性;验证了成形道次存在后滑和刮切的客观性以及在两道轧辊间加上负张力对球坯成形所起的作用。

汪先虎, 王海儒, 双远华, 陈火红[3]2003年在《钢球坯纵轧成形的数值模拟》文中认为基于金属塑性变形基本原理与钢球球坯纵轧成形的特点 ,建立了金属在轧辊孔型中变形的简化模型 ,运用现代有限元数值模拟的方法 ,分析了金属在模腔里的基本流动规律 ;通过对不同参数的模拟 ,得到了能满足球坯质量要求的合理原料尺寸和孔型参数。

王海儒, 李波, 裴如妍[4]2005年在《钢球纵轧成形后滑的研究》文中指出基于钢球坯纵轧成形工艺,应用弹塑性有限元法,建立了钢球坯连轧成形的实体模型;模拟了轧件在成形过程中的速度场;通过实验研究了后滑的存在及其影响因素。

叶宏武[5]2006年在《轴承钢球冷镦球坯制造工艺对寿命的影响》文中研究指明本课题在前人研究的基础上,根据金属塑性成形的基本原理,利用现代有限元模拟技术和实验相结合的研究手段,以钢球球坯冷镦成形为研究对象,开发出了一种新型的钢球球坯成形模具。通过建立简化的物理模型,运用商用有限元软件SuperForm/superforge作为分析工具,模拟了金属在模腔里的变形过程,得出了金属在模腔里的流动规律,预测了不同模腔形状下得到的球坯,并提出了相应的最佳方案。以冷镦理论为基础,建立了钢球球坯冷镦的数学模型:通过实验探索了球坯成形的最佳形状,分析了在冷镦过程中模腔形状对钢球的影响,在自行设计的试验设备上进行了系统的实验研究工作,实现了新型球坯的冷镦成形,在理论和实践上为工业化生产奠定了必要的基础。

参考文献:

[1]. 钢球坯纵轧成形方法的试验研究及其数值模拟[D]. 汪先虎. 燕山大学. 2003

[2]. 钢球纵轧成形法连轧关系的研究及有限元数值模拟[D]. 李波. 燕山大学. 2005

[3]. 钢球坯纵轧成形的数值模拟[J]. 汪先虎, 王海儒, 双远华, 陈火红. 塑性工程学报. 2003

[4]. 钢球纵轧成形后滑的研究[J]. 王海儒, 李波, 裴如妍. 塑性工程学报. 2005

[5]. 轴承钢球冷镦球坯制造工艺对寿命的影响[D]. 叶宏武. 浙江工业大学. 2006

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