徑軸向環(huán)件軋制是利用輾環(huán)機將環(huán)形坯料徑向和軸向同時進行軋制的復雜成形工藝,主要用于生產大型環(huán)形零件。隨著計算機技術的發(fā)展,根據(jù)輾環(huán)機的實際尺寸在計算機中建立徑軸向環(huán)件軋制三維模型,利用有限元軟件模擬環(huán)件軋制的過程來指導大型環(huán)件的實際生產,成為現(xiàn)代環(huán)件軋制技術研究的發(fā)展趨勢。本文以有限元軟件模擬與試驗研究相結合,對成品尺寸為Φ15600×Φ15000×670mm的超大型環(huán)件徑軸向軋制技術做出了研究,研究內容與結果如下:本文結合環(huán)件軋制理論對環(huán)件軋制穩(wěn)定進行的靜力學條件和運動學條件進行了理論推導,為有限元軟件模擬軋制工藝參數(shù)的選取提供了理論基礎。以316不銹鋼材料為研究對象,構建了材料模型。計算了在設定軋制條件下徑、軸向軋制力,驗證了在設備上可穩(wěn)定軋制的可行性。通過SolidWorks三維作圖軟件建立了徑軸向環(huán)件軋制三維模型,并導入Deform-3D有限元模擬軟件平臺,建立符合實際生產的316不銹鋼環(huán)件熱力耦合三維有限元模型,研究了徑軸向環(huán)件軋制過程中等效應變、溫度場和軋制力能參數(shù)的變化規(guī)律,并深入探索了環(huán)坯初始軋制溫度、驅動輥轉速及芯輥進給速度對軋制過程的影響。研究結果如下:(1)通過軋...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 環(huán)件軋制技術研究背景
    1.3 環(huán)件軋制技術的分類及原理
    1.4 環(huán)件軋制技術的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
        1.4.1 環(huán)件軋制的實驗研究
        1.4.2 環(huán)件軋制的理論研究
        1.4.3 環(huán)件軋制的有限元模擬研究
    1.5 課題目的和意義
        1.5.1 課題目的
        1.5.2 課題的意義
    1.6 本文主要研究內容
第2章 環(huán)件軋制的基礎理論研究及有限元簡介
    2.1 引言
    2.2 徑軸向環(huán)件軋制靜力學條件
        2.2.1 徑向孔型咬入條件
        2.2.2 徑向孔型鍛透條件
        2.2.3 軸向孔型咬入條件
        2.2.4 軸向孔型鍛透條件
    2.3 徑軸向環(huán)件軋制的運動學條件
        2.3.1 驅動輥轉速的取值范圍
        2.3.2 芯輥進給速度的運動計算
        2.3.3 軸向錐輥的運動計算
        2.3.4 導向輥運動控制
    2.4 有限元基礎理論
        2.4.1 剛塑性有限元法
        2.4.2 剛塑性有限元變分法原理
        2.4.3 剛塑性有限元求解過程
    2.5 本章小結
第3章 徑軸向環(huán)件軋制模型建立及軋制力能計算
    3.1 引言
    3.2 徑軸向環(huán)件軋制三維模型的建立
    3.3 316 不銹鋼材料模型的建立
    3.4 建模時關鍵技術的處理
    3.5 徑軸向環(huán)件軋制力能參數(shù)計算
        3.5.1 徑向孔型力能參數(shù)計算模型
        3.5.2 軸向孔型力能參數(shù)計算模型
        3.5.3 環(huán)件軋制力能參數(shù)影響因素分析
    3.6 本章小結
第4章 超大型環(huán)件徑軸向軋制模擬研究
    4.1 引言
    4.2 環(huán)件軋制變形規(guī)律分析
        4.2.1 軋制過程中等效應變的變化規(guī)律
        4.2.2 軋制過程中溫度場的變化規(guī)律
        4.2.3 軋制過程中軋制力能參數(shù)的變化
        4.2.4 軋制過程中金屬流動變化規(guī)律
    4.3 環(huán)坯初始溫度對軋制結果的影響
        4.3.1 初始溫度對316 不銹鋼環(huán)件等效應變的影響
        4.3.2 初始溫度對316 不銹鋼環(huán)件溫度場的影響
        4.3.3 初始溫度對軋制力的影響
    4.4 驅動輥轉速對軋制結果的影響
        4.4.1 驅動輥轉速對316 不銹鋼環(huán)件等效應變的影響
        4.4.2 驅動輥轉速對316 不銹鋼環(huán)件溫度場的影響
        4.4.3 驅動輥轉速對軋制力的影響
    4.5 芯輥進給速度對軋制結果的影響
        4.5.1 芯輥進給速度對316 不銹鋼環(huán)件等效應變的影響
        4.5.2 芯輥進給速度對316 不銹鋼環(huán)件溫度場的影響
        4.5.3 芯輥進給速度對軋制力的影響
    4.6 本章小結
第5章 徑軸向環(huán)件軋制的試驗研究
    5.1 引言
    5.2 試驗內容
        5.2.1 試驗材料
        5.2.2 試驗驗方法
    5.3 金相組織觀察
    5.4 常溫拉伸力學性能測試
    5.5 常溫沖擊韌性測試
    5.6 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況



本文編號：3755916