本文關(guān)鍵詞：大規(guī)格棒材軋制變形滲透性研究

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【摘要】：大規(guī)格棒材被廣泛應(yīng)用在國(guó)防軍工、船舶工業(yè)、核電設(shè)備、大型軸類零件、冶金設(shè)備、機(jī)械制造業(yè)等領(lǐng)域。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)它的需求和要求也越來(lái)越高。對(duì)于大于?250mm的大棒材以前都是采用傳統(tǒng)的鍛造法生產(chǎn),隨著連鑄水平的不斷提高和軋機(jī)設(shè)備的發(fā)展,使以軋代鍛得到迅猛發(fā)展,不僅實(shí)現(xiàn)了大棒材的工業(yè)化批量生產(chǎn)還大大降低了生產(chǎn)成本。但由于連鑄坯內(nèi)部存在的孔隙性缺陷,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量,通過(guò)軋制法在有限的壓縮比條件下,變形很難滲透到軋件芯部致使孔隙性缺陷得不到壓實(shí)焊合。本文運(yùn)用有限元分析軟件,分別對(duì)?600mm的圓坯在箱形孔開坯軋制成300mm方和488mm?326mm的矩形坯在箱型孔中開坯軋制成220mm方的軋制變形情況進(jìn)行分析,矩形坯在改進(jìn)后箱形孔軋制過(guò)程中的金屬變形情況,以及圓坯在扁六角孔和菱形孔中的軋制變形。計(jì)算出軋件的應(yīng)變分布、應(yīng)力狀態(tài)、斷面形狀尺寸及軋制力等重要參數(shù)。主要結(jié)論如下:(1)圓坯和矩形坯在箱形孔中變形軋制時(shí),軋件芯部附近變形區(qū)都是兩拉一壓應(yīng)力狀態(tài),出變形區(qū)圓坯殘余應(yīng)力是三向拉應(yīng)力而矩形坯則是兩拉一壓的應(yīng)力狀態(tài),更利于變形滲透,且矩形坯在箱型孔中的充滿度較好。在壓縮比基本相同的條件下,圓坯芯部總應(yīng)變1.470,矩形坯芯部總應(yīng)變1.421,兩者基本相同,在箱形孔中軋制時(shí)矩形坯比圓坯等效應(yīng)變分布較均勻。當(dāng)孔型側(cè)壁起限制寬展作用時(shí),拉應(yīng)力減小甚至變?yōu)閴簯?yīng)力,軋件芯部呈現(xiàn)兩壓一拉應(yīng)力狀態(tài),變形向芯部滲透明顯。(2)在減小側(cè)壁斜度增加槽深的箱形孔中軋制矩形坯時(shí),殘余應(yīng)力由原來(lái)的兩拉一壓狀態(tài)變?yōu)閮蓧阂焕瓚?yīng)力狀態(tài),且在新孔型中充滿度好。新孔型每道次芯部等效應(yīng)變均大于原孔型,芯部總應(yīng)變?yōu)?.732高于原孔型芯部總應(yīng)變1.421,變形滲透性得到增強(qiáng)。改進(jìn)孔型中的應(yīng)變分布較原孔型中應(yīng)變分布要均勻,且能耗低,軋制更穩(wěn)定。(3)圓坯在扁六角孔和菱形孔中軋制變形時(shí),第一道次芯部等效應(yīng)變分別為0.165和0.382。軋件芯部附近變形區(qū)內(nèi)菱形孔是兩壓一拉應(yīng)力狀態(tài),扁六角孔是兩拉一壓應(yīng)力狀態(tài),出變形區(qū)菱形孔殘余應(yīng)力為兩壓一拉而扁六角卻是兩拉一壓狀態(tài),且菱形孔中的應(yīng)變分布均勻軋后殘余應(yīng)力小,變形滲透性強(qiáng)。但菱形孔不適宜大壓下軋制,而扁六角孔可以較好的實(shí)現(xiàn)圓坯開坯軋制時(shí)變形的滲透。
【關(guān)鍵詞】：大棒材 軋制 有限元模擬 孔型 變形
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG335.62
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景與研究意義9-14
• 1.2 大棒材研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 大棒材軋制生產(chǎn)發(fā)展14-15
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 課題研究的主要內(nèi)容17
• 1.4 課題難點(diǎn)、技術(shù)路線以及創(chuàng)新點(diǎn)17-19
• 1.4.1 課題研究的難點(diǎn)17-18
• 1.4.2 課題研究方法和技術(shù)路線18
• 1.4.3 課題創(chuàng)新點(diǎn)18-19
• 第二章 圓坯在箱形孔中的開坯軋制分析19-36
• 2.1 有限元模型的建立19-21
• 2.1.1 假設(shè)條件與單元?jiǎng)澐?/span>20
• 2.1.2 邊界條件20-21
• 2.2 模擬結(jié)果分析21-34
• 2.2.1 軋件尺寸計(jì)算結(jié)果與充滿分析21-26
• 2.2.2 軋件應(yīng)變分析26-30
• 2.2.3 軋件應(yīng)力分析30-33
• 2.2.4 側(cè)壁影響33-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第三章 矩形坯在箱形孔中的開坯軋制分析36-51
• 3.1 有限元模型的建立36-38
• 3.1.1 有限元模型37
• 3.1.2 邊界條件37-38
• 3.2 模擬結(jié)果分析38-49
• 3.2.1 軋件尺寸計(jì)算結(jié)果與充滿分析38-42
• 3.2.2 軋件應(yīng)變分析42-47
• 3.2.3 軋件應(yīng)力分析47-49
• 3.3 本章小結(jié)49-51
• 第四章 新舊孔型中矩形坯初軋的分析比較51-62
• 4.1 有限元模型的建立51-52
• 4.2 新孔型的設(shè)計(jì)52-53
• 4.3 模擬結(jié)果比較分析53-61
• 4.3.1 軋件在孔型中的充滿度比較53-54
• 4.3.2 軋件應(yīng)變分析54-59
• 4.3.3 軋件應(yīng)力分析59-60
• 4.3.4 軋制力分析60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 圓坯在新孔型中的變形分析62-70
• 5.1 有限元模型的建立62-63
• 5.2 模擬結(jié)果分析63-67
• 5.2.1 軋件變形后斷面尺寸和充滿度分析63-64
• 5.2.2 軋件應(yīng)變分析64-66
• 5.2.3 軋件應(yīng)力分析66-67
• 5.3 兩種新孔型的比較67-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考 文獻(xiàn)71-75
• 在學(xué)研究成果75-76
• 致謝76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 林大超;;軋制變形的極限模擬技術(shù)[J];四川冶金;1991年04期

2 鄧運(yùn)來(lái),張新明,唐建國(guó),劉瑛,陳志永,周卓平;多晶純鋁軋制變形晶粒局部取向的演變[J];金屬學(xué)報(bào);2005年05期

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4 李廣艷;;特殊斷面寬鋼帶軋制變形過(guò)程數(shù)值模擬仿真及分析[J];山東冶金;2012年05期

5 張新明;張，

本文編號(hào)：749607