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单楔面双成形角对大断面轴一次轧制成形的影响
1
作者 闫华军 翟晨 +5 位作者 张军改 代学蕊 王宝雨 刘晋平 周兴邦 石小猛 《精密成形工程》 北大核心 2025年第2期191-199,共9页
目的简化楔横轧大断面轴件二次起楔轧制模具,探究不同模具参数对大断面轴件轧制的影响规律。方法将二次起楔轧制改为一次轧制,通过在轧制过程中对坯料进行受力和做功分析,寻找适合大断面轴件轧制的模具楔形。利用有限元模拟分析方法,探... 目的简化楔横轧大断面轴件二次起楔轧制模具,探究不同模具参数对大断面轴件轧制的影响规律。方法将二次起楔轧制改为一次轧制,通过在轧制过程中对坯料进行受力和做功分析,寻找适合大断面轴件轧制的模具楔形。利用有限元模拟分析方法,探究不同模具参数对坯料轧制时所受等效应力及其分布的影响规律;调整模具参数进行实际轧制实验,对模拟结果进行验证。结果单成形角模具楔形并不适合大断面轴件一次轧制成形,而底部大角度、顶部小角度的双成形角模具楔形则可以保证坯料受到足够的轧制力使金属顺利流动,又可以避免因金属流动过快而导致的轧制后期应力过度积累和凹心过长缺陷;当楔高比较小时,大轴段和小轴段连接处出现了凹陷现象,当楔高比较大时,大轴段和小轴段连接处出现了折皮缺陷;连接处轴件所受等效应力值随着成形角α_(1)和α_(2)的增大均呈先减小后增大的趋势。结论最优模具参数组合如下:楔高比λ=0.75,成形角α_(1)=32°,成形角α_(2)=18°;经实验验证轴件成形质量良好,简化后的一次轧制模具可以应用于实际生产。 展开更多
关键词 楔横轧 大断面轴 单楔面双成形角 楔高比 有限元模拟
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GH4169高温合金径-轴向环件轧制成形的数值模拟
2
作者 姜旭 朱冠昱 +3 位作者 毕凤阳 王晓宏 刘长喜 杨波 《上海金属》 2025年第3期80-85,共6页
径-轴向轧制是制作无缝金属环件的重要成形工艺,具有成形效率高、产品质量好等优点。以GH4169高温合金为研究对象,基于Simufact Forming软件建立了径-轴向环件轧制的有限元模型,探讨了环件在轧制过程中及成形后等效塑性应变和温度的变... 径-轴向轧制是制作无缝金属环件的重要成形工艺,具有成形效率高、产品质量好等优点。以GH4169高温合金为研究对象,基于Simufact Forming软件建立了径-轴向环件轧制的有限元模型,探讨了环件在轧制过程中及成形后等效塑性应变和温度的变化规律及分布特点,并分析了初轧温度和芯辊进给量对等效塑性应变和温度的平均值和标准差的影响。结果表明:环件成形后心部等效塑性应变最小、温度最高,外径边缘等效塑性应变较大;随着初轧温度的升高,平均等效塑性应变先增大后减小,等效塑性应变标准差逐渐减小,平均温度和温度标准差逐渐升高;随着芯辊进给量的增大,平均等效塑性应变和平均温度及等效塑性应变标准差均增大,温度标准差减小。 展开更多
关键词 GH4169高温合金 环件 初轧温度 芯辊进给量 数值模拟
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钢球斜轧成形微观组织演变规律研究
3
作者 谭进 束学道 张松 《热加工工艺》 北大核心 2025年第16期56-59,共4页
为了进一步提升钢球力学性能与服役寿命,以GCr15轴承钢球为研究对象,基于Deform-3D有限元分析软件建立了钢球斜轧成形的有限元模型。通过数值模拟系统分析了钢球在斜轧成形的微观组织演变过程。结果表明,斜轧钢球表层发生较高程度的动... 为了进一步提升钢球力学性能与服役寿命,以GCr15轴承钢球为研究对象,基于Deform-3D有限元分析软件建立了钢球斜轧成形的有限元模型。通过数值模拟系统分析了钢球在斜轧成形的微观组织演变过程。结果表明,斜轧钢球表层发生较高程度的动态再结晶,心部则基本未发生动态再结晶。斜轧钢球表层平均晶粒尺寸低于心部,表层晶粒细化程度高。最后进行钢球轧制实验,实验结果与模拟仿真结果基本一致,验证了模拟的可靠性。该结论对进一步完善钢球斜轧微观演变理论,并为斜轧钢球的实际生产提供了可靠的理论支撑。 展开更多
关键词 DEFORM-3D 钢球斜轧 微观组织 动态再结晶 晶粒尺寸
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楔横轧轧件轴向变形研究 被引量：26
4
作者 杨翠苹 胡正寰 +1 位作者 张康生 杜惠萍 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期80-83,共4页
采用三维弹塑性有限元模拟了楔横轧的轧制过程,分析了轧制过程中金属沿轴向的相对变形规律。在比较不同工况轴向相对变形程度的基础上,获得了模具主要工艺参数对轧件轴向延伸产生的影响。研究结果对于选择合理的模具工艺参数,避免轧件... 采用三维弹塑性有限元模拟了楔横轧的轧制过程,分析了轧制过程中金属沿轴向的相对变形规律。在比较不同工况轴向相对变形程度的基础上,获得了模具主要工艺参数对轧件轴向延伸产生的影响。研究结果对于选择合理的模具工艺参数,避免轧件成形缺陷,保证零件质量起指导作用。 展开更多
关键词 楔横轧 有限元 模拟 轴向变形
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楔横轧空心件稳定轧制条件分析 被引量：14
5
作者 张康生 刘晋平 +1 位作者 王宝雨 胡正寰 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期155-157,共3页
引入塑性铰概念，用平面应变理论和能量法研究了楔横轧空心件的平均单位正压力和压扁条件，并推导了楔横轧空心件的稳定轧制条件．
关键词 楔横轧 空心件 稳定轧制条件 平面应变理论 能量法 平均单位正压力 压扁条件
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B10铜合金管坯三辊行星轧制模拟优化与实验研究 被引量：12
6
作者 李冰 张士宏 +2 位作者 张金利 刘劲松 张海渠 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z2期162-167,共6页
采用三辊行星轧制技术生产铜合金管可改变传统的挤压法生产工艺,大幅度提高铜合金管材的生产能力,但对其生产实用性的研究尚处于探索阶段。本文重点以B10白铜合金管坯为研究对象,首先通过有限元模拟对比分析了B10白铜合金管坯与TP2紫铜... 采用三辊行星轧制技术生产铜合金管可改变传统的挤压法生产工艺,大幅度提高铜合金管材的生产能力,但对其生产实用性的研究尚处于探索阶段。本文重点以B10白铜合金管坯为研究对象,首先通过有限元模拟对比分析了B10白铜合金管坯与TP2紫铜管坯在三辊行星轧制过程中偏转角和坯料初始温度对成形的影响,并计算出对铜合金管材三辊行星轧制加工中轧辊精整段长度合理控制范围。根据有限元模拟分析结果进行了现场生产实验,成功轧制出铜合金管材获得满意结果。该轧制实验的成功证明有限元模拟的重要参考价值,同时拓宽了三辊行星轧机的应用领域并改善了铜合金管材的生产加工技术。 展开更多
关键词 铜合金管坯 三辊行星轧制 数值模拟 轧制实验 力学性能
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楔横轧非对称轴类件有限元模型分析 被引量：24
7
作者 彭文飞 张康生 +1 位作者 贾震 胡正寰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期79-83,共5页
楔横轧单件轧制非对称轴类件存在轴向力和切向力不平衡问题。在楔横轧非对称轧制中,不平衡轴向力和切向力的测量是解决轧件轴向窜动和轧件扭曲等问题的关键。文章采用DEFORM-3D有限元软件,利用模具分割方法建立的模型得到了不平衡轴向... 楔横轧单件轧制非对称轴类件存在轴向力和切向力不平衡问题。在楔横轧非对称轧制中,不平衡轴向力和切向力的测量是解决轧件轴向窜动和轧件扭曲等问题的关键。文章采用DEFORM-3D有限元软件,利用模具分割方法建立的模型得到了不平衡轴向力和切向力。该方法建立的有限元模型,为研究楔横轧各个变形区的成形特征奠定了基础,对进一步研究楔横轧理论具有积极意义。 展开更多
关键词 楔横轧 非对称轧制 模具分割 有限元模型
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楔横轧展宽段的变形特征与应力应变分析 被引量：14
8
作者 马振海 胡正寰 +1 位作者 杨翠苹 束学道 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期309-312,共4页
用ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ３Ｄ软件对楔横轧成形过程进行非线性有限元模拟，得到了轧件 展宽段的变形特征及截面上应力应变分布规律．基于上述特征和规律，分析了轧件轴肩部分隆 起及端头凹心产生的原因，为深入研究楔横轧的成形机... 用ＡＮＳＹＳ／ＬＳ－ＤＹＮＡ３Ｄ软件对楔横轧成形过程进行非线性有限元模拟，得到了轧件 展宽段的变形特征及截面上应力应变分布规律．基于上述特征和规律，分析了轧件轴肩部分隆 起及端头凹心产生的原因，为深入研究楔横轧的成形机理提供了依据． 展开更多
关键词 楔横轧 展宽段 变形特征 应力应变分析 非线性有限元模拟 成形机理
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内台阶锥形环件轧制三维有限元模拟和工艺优化设计 被引量：16
9
作者 韩星会 华林 +1 位作者 兰箭 左治江 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第16期1979-1983,共5页
以Abaqus三维有限元模拟软件为平台,对内台阶锥形环件的轧制过程进行了数值模拟,通过模拟计算揭示了内台阶锥形环件轧制缺陷的形成机理。根据轧制难度分析和有限元模拟结果,对轧制毛坯尺寸和轧制孔型进行了优化。采用铅环件试样在D51-16... 以Abaqus三维有限元模拟软件为平台,对内台阶锥形环件的轧制过程进行了数值模拟,通过模拟计算揭示了内台阶锥形环件轧制缺陷的形成机理。根据轧制难度分析和有限元模拟结果,对轧制毛坯尺寸和轧制孔型进行了优化。采用铅环件试样在D51-160轧环机上进行了内台阶锥形环件的轧制试验,轧制了合格的内台阶锥形环件。模拟和试验结果表明,轧制毛坯尺寸和轧制孔型优化方案是合理的,基于变形模拟的轧环工艺优化方法是有效的。 展开更多
关键词 环件轧制 锥形环件 模拟 优化
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楔横轧件螺旋痕产生原因研究 被引量：14
10
作者 张康生 杜惠萍 +2 位作者 杨翠苹 刘文科 胡正寰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期93-98,共6页
楔横轧的工艺特点决定,在轧制过程中经常会在轧件已轧表面产生带倾斜角的螺旋状凹痕缺陷。为探讨楔横轧轧件表面螺旋痕的起因问题,利用数值模拟质点跟踪技术找出楔横轧轧件表面螺旋痕开始出现的位置是在变形接触区外;通过分析轧件变形... 楔横轧的工艺特点决定,在轧制过程中经常会在轧件已轧表面产生带倾斜角的螺旋状凹痕缺陷。为探讨楔横轧轧件表面螺旋痕的起因问题,利用数值模拟质点跟踪技术找出楔横轧轧件表面螺旋痕开始出现的位置是在变形接触区外;通过分析轧件变形区应力分布及金属流动,发现在与轧辊斜楔尖部接触的轧件外层受轴向压应力,螺旋痕处与相邻区域的径向压应力差别不大,说明螺旋痕的产生不是直接受力所致;设计局部受力简化的塑性变形模型,表明金属受迫流动时可以带动相邻未受力区域部分金属产生同向流动;揭示出楔横轧螺旋痕的产生机理是由变形区金属带动附近已基本成形完毕的金属径向流动的结果;通过模拟和试验,发现螺旋痕的大小与成形角和断面收缩率成正比,展宽角影响较小;提出减轻和消除螺旋痕的措施。 展开更多
关键词 楔横轧 螺旋痕 有限元法 表面质量
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楔横轧轧件断面收缩率对金属流动的影响 被引量：14
11
作者 杨翠苹 张康生 +1 位作者 杜惠萍 胡正寰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第20期1868-1870,共3页
采用三维弹塑性有限元模拟方法 ,研究轧件的附加变形———扭转变形、轴向拉伸不均匀变形和端面凹心随断面收缩率的变化规律 ,得到了在断面收缩率为 35 %左右时 ,轧件的附加变形最大的结论 。
关键词 楔横轧 有限元 金属流动 变形
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三辊楔横轧应力应变场对内部缺陷的影响 被引量：11
12
作者 杨翠苹 张康生 +1 位作者 刘晋平 胡正寰 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期464-467,共4页
采用有限元数值模拟方法,比较分析了三辊楔横轧与两辊楔横轧轧件内部缺陷的产生几率和存在形式．根据轧件内部的应力应变状态,阐述了三辊轧制轧件中心点缺陷产生可能性较小和断裂呈环向裂纹的原因．分析表明,三辊楔横轧轧制工艺在轧件... 采用有限元数值模拟方法,比较分析了三辊楔横轧与两辊楔横轧轧件内部缺陷的产生几率和存在形式．根据轧件内部的应力应变状态,阐述了三辊轧制轧件中心点缺陷产生可能性较小和断裂呈环向裂纹的原因．分析表明,三辊楔横轧轧制工艺在轧件心部成形质量上具有明显的优势． 展开更多
关键词 楔横轧 内部缺陷 有限元 应力 应变
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楔横轧大断面收缩率一次楔成形轧件心部质量规律及原因 被引量：12
13
作者 贾震 张康生 +1 位作者 何巍巍 胡正寰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期73-78,共6页
为确定楔横轧大断面收缩率一次楔成形工艺心部质量的加工界限,对大断面收缩率下轧件心部质量规律进行了深入探索。采用实轧实验方法得到轧件心部最大孔洞面积数据;对比常规断面收缩率下轧件心部最大缺陷尺寸数据,得到大断面收缩率一次... 为确定楔横轧大断面收缩率一次楔成形工艺心部质量的加工界限,对大断面收缩率下轧件心部质量规律进行了深入探索。采用实轧实验方法得到轧件心部最大孔洞面积数据;对比常规断面收缩率下轧件心部最大缺陷尺寸数据,得到大断面收缩率一次楔成形轧件的心部质量规律;并利用有限元数值模拟方法对大断面收缩率与常规断面收缩率轧件心部应力、应变进行对比分析,找出规律的原因。所得规律为,大断面收缩率轧制轧件心部质量整体好于常规断面收缩率轧制,另揭示出其原因为,大断面收缩率轧制轧件金属瞬时轴向流动量大,杆部中心剩余金属少,可供缺陷发展的空间也较小;不利于轧件心部质量的应力应变作用的时间较短,与工艺时间相同时刻常规断面收缩率的应力应变最大值相差比例也较小,静水压力在整个轧制过程中有利于轧件心部质量。 展开更多
关键词 心部质量 应变 应力 大断面收缩率 楔横轧
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楔横轧成形等内径空心轴的椭圆度影响规律 被引量：13
14
作者 丁韡 张康生 +1 位作者 杨翠苹 胡正寰 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期27-31,共5页
采用二次回归正交旋转组合设计法,对楔横轧成形等内径空心轴的椭圆度影响规律进行有限元模拟分析和轧制实验,得到了具有较高参考价值的回归方程。依据回归方程和模拟结果,得出了工艺参数对等内径空心轴椭圆度的影响规律,以及各因素对椭... 采用二次回归正交旋转组合设计法,对楔横轧成形等内径空心轴的椭圆度影响规律进行有限元模拟分析和轧制实验,得到了具有较高参考价值的回归方程。依据回归方程和模拟结果,得出了工艺参数对等内径空心轴椭圆度的影响规律,以及各因素对椭圆度的影响程度主次和工艺参数的最优组合。研究结果为实现等内径空心轴类零件的楔横轧精确成形,以及优化模具设计和工艺参数的合理确定,提供了理论依据。 展开更多
关键词 二次回归正交旋转组合设计法 楔横轧 等内径空心轴 有限元模拟 椭圆度
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挤压式楔横轧小料头轧制的微观组织演变分析 被引量：8
15
作者 束学道 程超 +2 位作者 龚文炜 彭文飞 孙宝寿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第15期2109-2113,共5页
针对目前楔横轧技术料头较大,导致材料利用率低的问题,创新性地提出了挤压式楔横轧工艺以实现小料头轧制。通过在DEFORM-3D有限元软件中建立42CrMo钢的动态再结晶模型,模拟分析了挤压式楔横轧的动态再结晶体积分数及奥氏体平均晶粒尺寸... 针对目前楔横轧技术料头较大,导致材料利用率低的问题,创新性地提出了挤压式楔横轧工艺以实现小料头轧制。通过在DEFORM-3D有限元软件中建立42CrMo钢的动态再结晶模型,模拟分析了挤压式楔横轧的动态再结晶体积分数及奥氏体平均晶粒尺寸大小的分布规律。最后结合挤压式楔横轧轧制油泵轴试验及金相分析试验,验证了挤压式楔横轧小料头轧制的可行性。研究表明,挤压式楔横轧产生的料头体积相较于传统楔横轧产生的料头体积减小了75%左右,其材料利用率可以提高到95%左右,同时该轧制方法还可以细化晶粒,提高金属综合力学性能。 展开更多
关键词 挤压式楔横轧 小料头 动态再结晶 成形成性
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工艺参数对楔横轧螺旋齿轴成形的影响 被引量：7
16
作者 闫华军 刘晋平 +2 位作者 胡正寰 王丽娟 刘玉忠 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期2114-2119,共6页
根据楔横轧轧制过程金属体积不变原则,设计固定螺旋升角和变螺旋升角的实验模具,分别用圆坯料和内凹锥坯料在H630楔横轧机上进行梯形螺旋齿轴的轧制实验。研究结果表明:采用圆坯料进行轧制时,易产生轧件齿高不均、螺距不均等缺陷,而内... 根据楔横轧轧制过程金属体积不变原则,设计固定螺旋升角和变螺旋升角的实验模具,分别用圆坯料和内凹锥坯料在H630楔横轧机上进行梯形螺旋齿轴的轧制实验。研究结果表明:采用圆坯料进行轧制时,易产生轧件齿高不均、螺距不均等缺陷,而内凹圆坯料可以解决齿高不均的问题,最终获得轧制合格齿形的坯料直径经验公式。模具螺旋升角是影响轧件齿形质量的重要参数,模具螺旋升角采用轧件螺旋升角时,轧件齿形端部螺距变大,且出现螺旋痕缺陷。模具螺旋升角选用轧件瞬时直径对应的螺旋升角时,轧件螺距均匀、无螺旋痕缺陷。因此进行楔横轧梯形螺旋齿轴轧制时,选择合适直径的内凹圆锥坯料,采用瞬时变化螺旋升角值,能得到齿形较好的轧件。 展开更多
关键词 楔横轧 梯形螺旋齿轴 螺旋升角 坯料形状 螺旋痕
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异步轧制对高纯铝箔冷轧织构的影响 被引量：10
17
作者 吕爱强 蒋奇武 +2 位作者 王福 左良 梁志德 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期974-978,共5页
通过异步轧制,对高纯铝箔微取向流变行为进行了研究,结果表明:异步轧制与同步轧制的冷轧织构有较大差异. 高纯铝箔在异步轧制下慢辊和快辊两侧的织构类型明显不同,尤其是旋转立方织构{001}〈110〉在含量上的差异更大,快辊侧随形变量的... 通过异步轧制,对高纯铝箔微取向流变行为进行了研究,结果表明:异步轧制与同步轧制的冷轧织构有较大差异. 高纯铝箔在异步轧制下慢辊和快辊两侧的织构类型明显不同,尤其是旋转立方织构{001}〈110〉在含量上的差异更大,快辊侧随形变量的增加冷轧织构主要为:S织构和{102}[uvw]织构;而慢辊侧则主要为:旋转立方织构{001}〈110〉.慢辊侧的旋转立方织构在相同的速比、相同的形变量下一般要大于快辊侧的旋转立方织构. 展开更多
关键词 异步轧制 高纯铝箔 冷轧织构
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楔横轧轧件滚动半径变化规律的试验研究 被引量：11
18
作者 王宝雨 胡发国 +1 位作者 胡福生 胡正寰 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期22-27,共6页
楔横轧轧制成形过程中轧件的滚动半径是楔横轧模具设计和进行工艺分析的基本参数之一,它反映了轧辊与轧件的相对运动关系,对非圆截面轴类零件如发动机凸轮轴等模具辊形曲线设计具有重要影响。通过轧制试验,得到楔横轧轧制过程中轧件滚... 楔横轧轧制成形过程中轧件的滚动半径是楔横轧模具设计和进行工艺分析的基本参数之一,它反映了轧辊与轧件的相对运动关系,对非圆截面轴类零件如发动机凸轮轴等模具辊形曲线设计具有重要影响。通过轧制试验,得到楔横轧轧制过程中轧件滚动半径的变化规律和各种工艺参数的影响规律。结果表明:楔入段轧件滚动半径要大于原始坯料尺寸且随着轧制进行逐渐减小;到展宽段保持稳定;进入轧齐后,随着模具楔面抬高,其值逐渐减小,精整段约等于轧件轧后尺寸。展宽角和成形角越大,轧件滚动半径越大;断面收缩率影响规律比较复杂,当断面收缩率小于一定值时,随断面收缩率增大而增大,当断面收缩率大于一定值时,随断面收缩率增大而减小;坯料直径表现为辊径比越大,轧件滚动半径越靠近原始坯料尺寸内侧;轧制温度对轧件滚动半径的影响较小,而模具楔面刻痕状态影响较大。 展开更多
关键词 楔横轧 轧件滚动半径 相对运动关系 变化规律
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空心件楔横轧旋转条件的分析 被引量：11
19
作者 梁继才 任广升 +2 位作者 白志斌 李东平 滕继军 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期97-101,共5页
在实心件楔横轧旋转条件分析的基础上，分析了空心件楔横轧的旋转条件，从而推导出关键性的公式。旨在指导各种复杂空心件楔横轧工艺成形，提出保证轧制过程中轧件正常旋转、稳定成形的工艺措施。
关键词 轧制 空心件 楔横轧 旋转条件
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工艺参数对楔横轧多楔轧制成形机理影响分析 被引量：20
20
作者 束学道 邢希东 胡正寰 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期222-226,共5页
针对楔横轧多楔精密轧制长轴类零件中工艺参数的确定主要依靠经验、轧件缺陷 频繁发生的难题,采用自主开发的多楔命令流有限元程序对多楔轧制过程进行有限元数值 模拟,从理论上较详细分析成形角、展宽角和断面收缩率三个主要工艺参数对... 针对楔横轧多楔精密轧制长轴类零件中工艺参数的确定主要依靠经验、轧件缺陷 频繁发生的难题,采用自主开发的多楔命令流有限元程序对多楔轧制过程进行有限元数值 模拟,从理论上较详细分析成形角、展宽角和断面收缩率三个主要工艺参数对轧件内部等效 应力、应变和轴向位移的影响,得到其相应的变化规律,并对断面收缩率对轴向位移的影响 规律进行实验验证. 展开更多
关键词 楔横轧 多楔 成形机理 工艺参数
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