復雜深槽環(huán)件軋制成形規(guī)律與工藝設備設計研究.pdf

1、復雜深槽環(huán)件是一類外表面具有幾何非對稱深槽的異形環(huán)件，在汽車、機械、石油化工等工業(yè)領域有著廣泛的應用。由于幾何形狀特殊，無論采用傳統(tǒng)的鍛造工藝或者專用的環(huán)件軋制工藝，都難以直接獲得完整的截面輪廓。三輥橫軋是通過三輥旋轉軋制使工件產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形而直接成形表面深槽的一種先進塑性加工新方法。復合軋制是在三輥橫軋的基礎上結合普通環(huán)軋而提出的一種成形深槽環(huán)件的復合新工藝。相比簡單幾何形狀對稱的深槽環(huán)件，復雜深槽環(huán)件軋制過程金屬流動行為復雜。

2、為實現(xiàn)復雜深槽環(huán)件低耗、高效、優(yōu)質(zhì)成形制造，有必要對復雜深槽環(huán)件三輥橫軋和復合軋制成形工藝及設備進行研究。
　　本文通過理論分析，分別給出了三輥橫軋及復合軋制工藝成形復雜深槽環(huán)件的環(huán)坯、軋輥及成形參數(shù)的設計方法。由于復雜深槽環(huán)件幾何形狀特殊，對于環(huán)坯形狀尺寸要求高，通過在ABAQUS中建立可靠的三維熱力耦合有限元模型，重點對三種環(huán)坯設計方案進行了探討，發(fā)現(xiàn)模擬結果與理論分析類似，但是成形效果有待提高，故提出環(huán)坯的優(yōu)化設計方法，實現(xiàn)

3、了復雜深槽環(huán)件的精密成形。為加深對復雜深槽環(huán)件三輥橫軋及復合軋制過程的認識，利用有限元模擬的方法對臺階型環(huán)坯三輥橫軋及復合軋制過程進行了分析，揭示了軋制過程中幾何、熱、力演變規(guī)律，進而研究了主軋輥轉速、主軋輥進給速度、環(huán)坯初軋溫度和摩擦系數(shù)等成形工藝參數(shù)對深槽環(huán)件成形質(zhì)量的影響規(guī)律。研究結果為復雜深槽環(huán)件產(chǎn)品實際工藝研發(fā)提供了科學指導。
　　為了配合工藝開發(fā)，本文同時進行了復雜深槽環(huán)件三輥橫軋和復合軋制的設備設計研究。根據(jù)三輥橫軋