径轴向轧制过程对环件成型效果影响的数值模拟研究

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1、硕士学位论文径轴向轧制过程对环件成型效果影响的数值模拟研究Numerical-simulationStudyofRadial—axialRingRollingProcess’SEffectsonRing’SDeformation作者姓名：刘晓飞学号：21004177完成日期：圣Q!墨生鱼旦大连理工大学DalianUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或

2、集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：丝鎏堑逸剑够汪雍运靼逊孥单坠型黏趁瘦篮邀瞧泣氢虹弩立L作者签名：—萼崩毖生————一日期：—址年—之月‘L日大连理工大学硕士学位论文摘要环件径轴向轧制是对环件径向和轴向同时进行轧制的复杂工艺，主要用于轧制大型环件。随着航空航天、风电水电、核能等行业的迅速发展，对大型环件的需要也越来越多，质量也要求越来越高。环件径轴向轧制工艺与传统的马

3、架扩孔工艺相比，具有生产率高、质量好、节省材料与能源等优势。自动化径轴向轧环机的核心控制模型就是轧制曲线和环件外径增长速度曲线，其中轧制曲线决定了径向进给速度和轴向进给速度之问的协同关系，而环件外径增长速度曲线决定了径向进给速度和轴向进给速度的大小。本文给出了三种不同形式的轧制曲线，利用三维有限元分析软件Simufact．forming，对环件分别采用三种不同的轧制曲线进行轧制模拟，对模拟所得的成品环件质量和环件外径增长速度曲线进行了分析和对比。并给出了自动生成轧制曲线和环件外径增长速度曲线的思路和方法。在环件径轴向轧制过程中，抱

4、辊和锥辊起到了很重要的辅助作用。本文采用虚功原理法给出了抱紧力最大值的计算方法；根据径轴向轧制区的受力平衡条件，给出了抱紧力的理论值的计算方法；通过对环件径轴向轧制模拟过程中抱紧力的变化情况的分析，找出了环件出现不同缺陷时相对应的抱紧力变化。并给出了锥辊转速的计算方法，以及在轧制过程中锥辊转速的调整策略。gLN大型环件时对控制工艺要求很高，在采用计算机模拟和实际生产中都存在很多困难。本文对大型环件gLN有限元模拟的难点进行了阐述，并对这些难点进行了合理的简化。采用合理的轧制曲线模型和环件外径增长速度曲线模型对大型法兰形、筒形环件进

5、行径轴向轧制有限元模拟分析，并对模拟过程中出现的主要问题进行分析，为以后的大型环件径轴向轧制有限元模拟提供参考。关键词：径轴向轧制；轧制曲线；环件外径增长速度曲线；抱紧力；锥辊转速；大型环件径轴向轧制过程对环件成型效果影响的数值模拟研究Numerical—simulationStudyofRadial-axialRingRollingProcess’SEffectsonRing’SDeformationAbstractThecomplicatedradial·axialringrollingtechnologyisusedmain

6、lytomanufacturelargerings，inwhichtheradialandaxialsectionofringsarerolledatthesametime．Withtherapiddevelopmentofaerospaceindustry,windandhydroelectricpower,nuclearindustryandotherindustries，thequantityandqualityrequirementsforlargeringsareincreasinglyhigh．Comparedwith

7、traditionalfreeforgingringtechnology，radial—axialringrollinghastheadvantageofhighproductivity,highquality,savingmaterialandenergy，etc．Thekeycontrolmodelofautomaticradial-axialringrollingmillisrollingcurveandringgrowthspeedcurve．Infact，therelationshipbetweenradialandax

8、ialfeedspeedisdefinedbyrollingcurve，andradialandaxialfeedspeedvalueisfiguredoutthoughringgrowthspeedcurve．Threerollingcurves