工艺参数对多楔轧制空心车轴晶粒尺寸的影响规律.pdf

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1、HotWorkingTechnology2014，Vo1．43，No．1工艺参数对多楔轧制空心车轴晶粒尺寸的影响规律俞澎辉，束学道，彭文飞，曾雪磊(宁波大学机械工程与力学学院，浙江宁波315211)摘要：空心车轴是高速列车的核心部件，其成形方法与质量直接决定着高铁装备的技术水平。采用多楔轧制空心车轴，建立了材料的微观组织模型，获得了多楔同步轧制空心车轴的热、力和微观组织相互耦合的有限元模型；通过对多楔同步轧制空心车轴的模拟，对轧制初始温度、成形角以及展宽角对晶粒平均尺寸的影响规律进行了系统研究，结果

2、能保证轧件具有均匀细小的晶粒尺寸及良好的力学性能。关键词：空心车轴；楔横轧；微观组织；工艺参数；晶粒尺寸中图分类号：TG335．11文献标识码：A文章编号：1001．3814(2014)01．0096．04InfluenceofProcessParametersOilGrainSizeofHollowAxleinMulti-wedgeCrossWedgeRollingYUPenghui，SHUXuedao，PENGWenfei，ZENGXuelei(CollegeofMechanicalEngine

3、eringandMechanics，NingboUniversity，Ningbo3152l1，China)Abstract：Thehollowaxleisthekeypartofhigh—speedtrainanditsformingmethodandqualitydirectlydeterminethetechnicallevelofhigh-speedtrainequipment．Thehollowaxlewasrolledbymulti—wedgecrosswedgerolling．Them

4、icrostructuremodelofmaterialwasestablished．Finiteelementmodelcoupledheat，stressandmicrostructurewasob~ined．Throughsimulationofmulti—wedgerollingofhollowaxles，theefectlawoftheinitialrollingtemperature，formingangleandstretchingangleonaveragegrainsizewass

5、tudiedsystematically．Theresultscanensurethattheworkpiecehasuniformgrainsizesandfinemechanicalproperties．Keywords：hollowrailwayaxle；crosswedgerolling；microscopicstructure；technologicalparameter；grainsize随着目前国内高铁行业的飞速发展，高质量的成产品的基本形状要求外，更重要的是通过材料的高铁和动车的空心

6、车轴需求量持续增加。楔横轧多塑性变形来提高产品的综合力学性能。而直接决定楔轧制是近净成形轴类零件的先进工艺，通过带动产品性能的便是材料在塑性变形过程中的微观组织多楔楔形模具的轧辊，以相同的方向旋转并带动具及其最终产品的组织结构【。有芯棒的圆柱形轧件旋转．车L件在楔形孔型、芯棒和空心车轴目前国外主要采用精锻成形，故国外导板的共同的作用下，产生径向压缩、轴向延伸，最研究的重点是在精锻技术方面，如美国俄亥俄州立终成形空心轴类件[1-3]。该方法成形的空心车轴组织大学PJosephDomblesky等人运用

7、有限元方法模拟致密、力学性能好、加工余量小、材料利用率高、对环分析了径向锻造大直径管坯的工艺过程，指出了影境污染小。同单楔楔横轧工艺相比，还具有显著节响径向锻造的一些主要因素旧；我国也进行了空心省辊面．减少设备重量，生产效率高、降低生产成本车轴锻造工艺参数的相关研究工作，如太原科技大等优点，是长轴类零件生产的最佳工艺之一，表征着学的秦敏等对空心车轴锻造成形中工艺参数对其影“以轧代锻”精密成形行业的大趋势【4]。响进行了研究[7．9]。而在轧制成形方面，燕山大学的研楔横轧多楔轧制成形零件的质量目标，除

8、要完究学者着重研究的是典型参数下实心轴类零件的单楔成形过程中微观组织演变规律：北京科技大学的收稿日期：2013—03．29学者侧重研究的是实心轴类件在多楔轧制下的微观基金项目：浙江省杰出青年基金资助项目(R1l10646)；国家自然科学基金项目(50175216)；宁波市重点学科资助项目(XKL11D20变形规律；而由于多楔轧制空心车轴较单楔和多楔85)：宁波大学研究生科研创新基金资助项目(D00620138000)成形实心轴件的变形机理和影响相对复杂，研究尚作者简介