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毛坯铸件起着至关重要的作用

发布时间:2017-02-12 08:04

  环件轧制是一种先进的零件轧制近净成形工艺技术,由于其连续局部多道次异步轧制成形的特点,具有省力、节能、节材、   (特别是具有良好的组织与表面质量和   等技术优势,因而在航空、航天、风电、高铁与汽车等高端制造领域日益得到广泛的应用。
  环件径轴向轧制,通过径轴向双变形区材料的反复协调变形,可使环坯在长大过程中产生充分的塑性变形和体积转移,结合合理的温度控制,可获得优化的材料微观组织,从而成形高性能   环件,是一种先进的主要用于制造大型环件的零件轧制工艺。然而,在该工艺过程中,由于同时存在径、轴向的双向轧制,因此研究毛坯尺寸设计方法,以合理分配径、轴向变形量,对于实现径、轴向变形相互协调,以成功建立环件径轴向轧制过程、并同时获得   的形状尺寸与良好的组织性能的高性能环件,起着至关重要的作用。
  随着航空、航天、风电和汽车等高技术领域的迅速发展,对各种材料及形状、尺寸规格的高性能环件及其先进轧制技术的需求日益迫切而广泛。因此,国内外学者采用试验、理论解析和建模仿真的方法,对环件轧制理论和技术开展了持续而广泛。开展了早期的试验研究,分析讨论了环件轧制过程中的轧制力与轧制力矩;采用希尔一般分析方法,研究预测了环件轧制中的宽展变形; 采用上限元技术,预测了异型环件轧制过程的轧制力矩和变形模式;提出了一种环件冷辗轧芯辊进给速度的设计方法;采用理论解析和有限元仿真相结合的方法,研究建立了环件径轴向轧制的刚度条件;开发了环件轧制三维有限元代码"RING",实现了环件轧制过程的三维仿真;采用三维刚塑性有限元法,模拟揭示了T形环件轧制应变、应变速度分布及环件截面儿何变化等规律;提出了一种ALE方法以提高异形截面环件轧制过程的仿真计算效率;通过三维动态显式有限元建模仿真,研究揭示了环件冷辗轧过程的三种塑性变形行为;模拟揭示了材料参数与工艺参数对环件冷辗轧过程的祸合影响规律;基于ABAQUS/Explicit建立了大型环件轧制热力祸合三维有限元模型,并模拟揭示了钦合金大型环件热轧过程热力祸合变形行为;随着数控辗环机的快速发展,柔性环件轧制工艺与技术,已成为未来的重要创新发展方向之一。
  然而,到目前为止,有关毛坯尺寸设计的研究鲜见报道。在以往研究中,一般都是直接给定毛坯尺寸,然后采用试验、理论解析或者有限元仿真的方法,研究给定毛坯下轧制过程的工艺规律与变形行为,以实现工艺参数的优化设计。但实际上,环件轧制过程的工艺规律与变形行为,在很大程度上受到毛坯形状尺寸的影响。因此,给定毛坯下的工艺过程不一定   优、变形规律的普适性也不强,其关键原因就是没有考虑毛坯的影响因素。再者,给定环坯条件下,很难直接获得   终轧制环件的尺寸,往往需要进行后续的切削加工,去除大量材料,导致材料利用率极低,对于航空航天等高端制造领域,由于大量采用昂贵的钦合金、高温合金等难变形材料,提高材料利用率,是迫切需要解决的问题。提出了一个简单关系,用于设计矩形截面环件径轴向轧制的毛坯,该方法可有效避免成形缺陷,但对于某一个环件的轧制,在给定芯辊直径的前提下,只能设计   的环坯,且这个环坯也不一定   优。