环件
- GH5188斜Ⅰ型薄壁锻件自适应环轧仿真分析
高温部件[1]。环件轧制（以下简称“环轧”）是借助环件轧制设备（轧环机）使环件产生直径扩大、截面轮廓成形的塑性回转成形工艺[2]。国内外学者对环轧有限元模拟、轧制过程的工艺参数设置和制件力学性能及微观组织等方面已开展了大量研究[3]。李爽等[4]对2219铝合金异形截面环轧进行了数值模拟，分析了异形截面环轧过程中晶粒长大及等效塑性应变和温度分布的变化规律。马义伟等[5]对GH4169合金异形环件轧制过程的最优主辊转速进行了分析，结果表明，对于异形截面环件轧
模具工业 2023年9期2023-10-07
- 超大型环件径轴向轧制过程偏移机理及自适应模糊控制方法研究
量、高性能超大型环件作为高端装备的关键基础零部件，在航空航天、风电、石油化工等领域的需求量不断增加[1]，如运载火箭燃料贮箱过渡环、风电轴承与法兰以及石油化工压力容器等，其制造水平的提高对实现我国由制造大国向制造强国的转变具有重大意义。径轴向轧环是一种先进的高性能环件近净成形技术，具有省力、优质、高效、绿色的特点，能获得几何精度高且组织性能优良的精密无缝环件，在机械、能源、船舶以及航空航天等领域得到广泛应用[2-4]。近年来，国内外众多学者采用理论分析、仿
中国机械工程 2023年1期2023-01-16
- 西南铝大型铝合金异形环件开发及产业化项目通过验收
高性能铝合金异形环件开发及产业化”项目顺利通过了重庆市专家组的验收。该项目主要开展了合金改性设计、铸锭开坯、环件轧制、热处理以及冷变形技术研究，以实现大型复杂异形截面环件的形性一体化控制，突破了大型复杂异形截面环件轧制成形仿真模拟技术、制坯工艺技术、组织均匀性控制技术以及残余应力控制技术，实现了批量化供货，经济效益和社会效益显著，开发的异形环锻件满足了国家重大工程要求。西南铝该项目的成功实施，为铝合金大型异形环件轧制提供了坚实的理论基础和实际经验，打破了国
铝加工 2022年3期2022-11-24
- 超大型环件径轴向轧制过程稳定性与圆度自适应控制方法研究
00 引言超大型环件产品(如风电轴承、塔架法兰、核电支承环、火箭过渡环)是新型能源、航空航天装备广泛使用的关键主体结构件。环件径轴向轧制是制造高性能超大型整体环形构件不可替代的主流技术[1-2]。超大型环件轧制成形过程时间超长，环件几何尺寸变幅显著，如重型火箭用φ10 m级铝合金环件轧制时间长达30～40 min，是常规大型环件轧制时间的7～10倍，环件轧制后期，壁厚减小为原来的1/4～1/3，直径增大为原来的近5倍，转动惯量和刚度条件相对于初始环坯均呈指
中国机械工程 2022年11期2022-06-22
- 大型环锻件轧制研究现状与展望
作为一种大型无缝环件，是大型机械设备[2]的重要组成部分，被广泛应用于航空机匣、风电法兰、轴承外圈及齿轮环、核反应堆加强圈等关键部位，这种大型零件工作环境恶劣，常要求具有耐高温、耐腐蚀、高强韧性等优良性能[3]（如图1）。随着环锻行业的发展，环锻件种类越来越多，尺寸也趋于大型化，逐渐满足了行业发展的需求。近年来，随着环件轧制水平的提高，大型矩形截面环锻件的研制已经达到了国际水平，2018 年首都航天机械有限公司在国内成功轧制出ø9m 薄壁铝合金大型环件[4
中国铸造装备与技术 2021年6期2021-12-02
- 西南铝5 m级铝合金异形环试制取得重大突破
良好、性能稳定的环件。此异形环件为某重点型号工程用关键构件--贮箱过渡环。现阶段大型环件为矩形环件，热处理厚度大，稳定性差，不能满足高性能轻质火箭要求，而一体成型的异形环件，材料利用率高，且在性能和流线上都具有较大优势。相比传统矩形环件，此异形环件投料可节省40%左右，大大减小投料铸锭直径，增大变形程度和提高热处理效果。大规格铝合金异形环件在国内研究尚为空白。西南铝通过仿真模拟辅助轧制成形技术，设计出了适合6种坯料形状尺寸的模具。在建立环件轧制仿真过程中，
铝加工 2021年3期2021-12-02
- 箍环检测线系统智能化结构设计
挂料的方式进行，环件进入导槽后需要人工推动实现环件在导槽中的移动，并在导槽内完成人工尺寸、外观检查及探伤检查。此种方式存在劳动强度大、安全风险高、人员配置多等问题。在此背景下，设计一种箍环检测线系统智能化结构。图1 箍环产品检测现场箍环产品检测工艺流程：上料→尺寸检测→外观检测→硬度检测→超探检测→下料。环件尺寸范围：外径700-1700mm，高度30-300mm，壁厚（外径与内径差之半）30-250mm，单件最大重量1000Kg。2 箍环检测系统智能化主
科学技术创新 2021年19期2021-07-16
- Φ9.5m级2219铝合金环件整体形-性协同极限制造技术与应用
业试制经验，针对环件性能超差、均匀性差、各向异性显著等问题，开展进一步的技术攻关，形成Φ9.5 m级过渡环切实可行的技术方案和实施路径，研制的锻环切向、轴向、径向延伸率指标分别超过8%、6%、6%，达到了世界先进水平，满足型号预研需求的同时，大大提升了中国大型铝合金产品的制造能力。1 超大尺寸环件高质量制造技术难题大型铝合金环件制造过程主要包括多向锻造开坯、冲孔-扩孔、径-轴向环轧成形和形变热处理工序，具体工艺流程如图1所示。随着环件尺寸规格的增大，铸锭制
导弹与航天运载技术 2021年3期2021-06-19
- 大型环件径轴向轧制成形仿真及试验研究
0014）径轴向环件轧制是生产无缝环件的先进金属成形技术，可满足不同直径、不同壁厚、不同高度、不同截面和不同材料等多维生产需求。轧制过程中环坯初始温度、驱动辊转速、芯辊进给速度等工艺参数不仅对宏观具体的环件圆度、最终尺寸与温度分布造成重要影响而且对微观抽象的晶粒组织、等效应变与能量消耗等发挥关键作用。谷瑞杰等[1]对径轴向轧制成形工艺进行了研究，彭孝国[2]研究了工艺参数对径轴向轧制成形的影响，杨文兵[3]、李波[4]等对环件轧制成形过程进行了数值模拟分析
中国铸造装备与技术 2021年3期2021-06-03
- 非对称异形截面环件的冷辗扩成形力能参数与圆度影响规律研究
威非对称异形截面环件的冷辗扩成形力能参数与圆度影响规律研究徐焕磊1,2, 孙宝寿1,2*, 袁佳耀1,2, 徐永铭1,2, 徐振威3（1.宁波大学 机械工程与力学学院, 浙江 宁波 315211; 2.浙江省零件轧制成形技术研究重点实验室, 浙江 宁波 315211; 3.宁波雄狮机械制造有限公司, 浙江 宁波 315400）以非对称异形截面环件高压油管连接套筒为研究对象, 采用对称冷辗扩工艺, 应用Simufact软件对冷辗扩成形过程进行了模拟分析, 研
宁波大学学报（理工版） 2021年2期2021-03-17
- 直径增大速率对IN718合金环件径轴向轧制成形微观组织演变的影响*
718 高温合金环件，例如涡轮机匣、叶环、连接环等，是航空发动机中的关键零部件，常在高温服役环境中承受极端复杂的载荷冲击，因而对决定其热力学性能的微观组织有严苛的要求。环件径轴向轧制（Radial-axial ring rolling，RARR）是一种节材、节能、高效的环件增量成形技术，是大型无缝环件主要的加工工艺[1]。RARR 是连续的动态轧制过程，材料经历非均匀的间歇式径、轴双向局部轧制变形，这种复杂的热力耦合作用导致IN718合金环件在轧制成形时容
航空制造技术 2020年16期2020-11-03
- 大型环件轧制生产流程分析和下料体积计算
250306）环件径轴向轧制成形（图1）是通过轧辊对环件壁厚和高度的连续局部压下作用使环件壁厚和高度逐渐减小，半径不断长大，截面轮廓成形的工艺过程[1-3]。大型环件一般采用热轧成形环件机械加工而成。大型环件轧制生产工艺流程（图2）包括铸锭下料、铸锭加热、环件毛坯制作、环件毛坯二次加热、环件径轴向轧制成形、环件热处理、环件机械加工和环件成品检测等工艺环节。环件径轴向轧制成形是大型环件轧制生产工艺流程中的关键环节，作者在之前的研究中对大型环件径轴向轧制成形
锻压装备与制造技术 2020年4期2020-09-04
- 环形件残余应力测试与数值模拟
4169、TC4环件在冷却过程中残余应力场的有限元模型，分析了环件冷却过程中残余应力场的分布规律；通过对比，模拟数据与残余应力实测数据分布规律一致，且误差均小于30MPa。结果表明，所建立的应力场预测模型能够有效可靠地预测残余应力场的水平及分布状态。残余应力；数值模拟；应力测试；环形件在金属铸造、锻造、冲压、挤压、焊接、热处理及各类切削加工过程中，工件均会由于受外力和温度的影响而产生残余应力。残余应力在成形过程的各个环节中产生、叠加及释放，会导致工件内应力
河南工学院学报 2020年1期2020-05-15
- 椭圆环件简易矫正装置的设计与应用
轮轮箍生产基地，环件轧制线于2005年建成投产。环件生产工艺由钢锭加热、压机墩粗及穿孔、碾环机碾压、热打印、热处理、成品加工等组成。环件轧制是轴承、齿轮、火车车轮等基础件的重要生产工艺方法，在许多工业领域中有着广泛的应用。环件生产通过碾环机对环件径向壁厚和轴向高度两个方向进行轧制使环坯直径增大，壁厚减薄，截面轮廓逐渐成形的一种塑性加工工艺。环件件变形区几何边界是复杂的，不稳定的，变形的热、力条件也是动态变化的，因而环件轧制变形具有高度复杂性，随着机电液控制
安徽冶金科技职业学院学报 2019年3期2019-09-19
- 高速铁路轴箱轴承内圈热轧变形机理研究
的台阶形异形截面环件。异形截面环件[1]热轧通过在热态下连续的局部塑性变形，使环件壁厚减小，直径增大，异形截面轮廓成形，从而生产出微观组织好，流线完整，产品性能高的复杂截面环件。文献[2]为了得到冷辗扩高速铁路轴承的最优参数，以内圈内孔圆度作为指标进行了极差和方差分析，得出了最优组合。文献[3-4]研究了工艺参数对高速铁路轴承外圈的端面成形质量和力能参数的影响。文献[5-6]对不同截面形状的环件进行了理论分析与设计，研究了其轧制条件和影响规律。文献[7-8
轴承 2019年3期2019-07-22
- 环件轧制技术发展及未来研究方向
101）1 引言环件轧制又称环件辗扩或扩孔，是借助辗环机使环件壁厚减小、直径扩大、界面轮廓成形的塑性加工工艺[1]。环件轧制成形是用于制造无缝环形零件的连续局部塑性变形技术，由于可以满足环件对精确、高效、节能和数字化的制造要求，逐步取代了初期工艺生产效率低、尺寸精度差、后续机加工量大，而且浪费材料的锻造→冲孔→马架扩孔的生产工艺[2]。环件轧制技术随后在火电、风电、水电、火车、船舶、冶金设备、石油化工、航空航天等工业领域得到了广泛的应用。随着社会的发展，对
中小企业管理与科技 2019年9期2019-05-28
- 40Cr13环件径-轴向环轧工艺参数优化
1）引言环轧又称环件的辗环和扩孔，它是通过辗环机和特殊孔型之间的配合进行轧制，使环件毛坯径向厚度减小，内、外径逐渐增大的塑性加工工艺[1]。环轧工艺与传统的模锻、自由锻等工艺相比，其优点在于：生产周期短、环件组织均匀、表面质量好、加工误差小、材料的有效利用率高[2]。目前环轧被广泛应用于加工火车轮毂、抗摩擦的轴承环内外圈和各种几何形状的法兰。不同材料和不同尺寸的环件已经应用到化学、航空、汽车和核能等各个领域中。随着制造业的迅速发展，市场对40Cr13环件供
机械管理开发 2018年12期2019-01-17
- 厚壁扁盘类环形件轧制应用探讨
鉴经验。关键词：环件；轧制；模拟；试制中图分类号：TG306 文献标志码：A0 引言环件轧制是一种生产各种无缝环形件的先进制造技术和主要加工方法，它是通过局部连续轧制的方法，将小直径大截面的环形毛坯逐渐辗扩成大直径小截面的环形件。在以往径轴向轧制生产1Cr17Ni2不锈钢环件时，多次出现成品超差问题。不合格特征主要表现为内径尺寸超上差，外径尺寸超下差，而且端面出现较大的沟槽，其中个别产品出现严重的蝶形翘曲。1 原因分析与措施1.1 材料锻造特性和锻件特点锻
中国新技术新产品 2018年18期2018-11-27
- 2A14铝合金异形件轧制成形工艺研究
壳体零件。铝合金环件；环轧成形；数值模拟；物理实验1 引言环件轧制是机械、车辆、航空航天等工业领域中环形类零件制造的先进技术[1，2]。环件轧制技术是一种生产无缝环件的特种加工工艺，其生产过程是借助环轧机使环件坯料壁厚减小，直径增大，截面轮廓成形的工艺技术[3，4]。环件的轧制成形技术与环件自由锻方式相比，具有对成形设备吨位需求小、投资少；环件加工余量小、材料利用率高；环件精度高，内部质量好；生产效率高的优点[5～7]。目前国内在黑色金属和钛合金金属环件轧
航天制造技术 2017年4期2017-09-03
- 错位环轧工艺
错位环轧工艺是在环件外周的适当位置安置两个辗压轮，同时在环件内孔的两辗压轮与环件接触处之间的近中部位置错位安置一个芯辊，外周的大辗压轮由电动机拖动旋转，它带动环件、芯辊和小辗压轮旋转，构成环轧，外周的两个辗压轮和内孔中的芯辊，在径向发生相向连续的进给运动的过程中，保持内外三个轧辊的错位状态，在此状态下，它们的径向压力难以穿透环件的壁厚，环件壁厚处于未锻透的状态，在轧制过程中，环件的断面面积变化不大，在咬入条件满足时，环件外周及内孔表面的局部连续受压，迫使环
锻压装备与制造技术 2017年1期2017-06-05
- 一种基于在线称重的控制热环轧产品尺寸的方法
误差，对应地修正环件厚度，即修正控制施压行程终点的感应同步器的初始设定值，使有重量误差的环件的中径，保持与标准环件的中径相一致。这样，重量误差就较均匀地分配到环件的外径和内径上，使外圆和内孔的加工余量等量增加或减少。在线称重；重量相对误差；控制环件中径；内外径加工余量自19世纪中期英国第一台辗环机问世以来，至今已有170多年的历史。它是回转施压连续局部塑性变形的锻造成形工艺，与自由锻、模锻成形工艺相比，它需要的设备功率小、振动冲击小、零件精度高、节能省材、
锻压装备与制造技术 2017年2期2017-06-01
- 大中型铝合金高筒薄壁环件整体轧制成形技术
型铝合金高筒薄壁环件整体轧制成形技术刘 浩 张文学 王恒强 魏博深 车景宾（首都航天机械公司，北京 100076）基于环轧生产经验，提出利用径-轴向轧制技术成形大中型铝合金高筒薄壁环件，通过合理开坯、精确的控制零件轧制及冷却过程，成功制备了直径1230mm，高度818mm的薄壁高筒2A14铝合金环件。制件力学性能优良，均匀一致性程度高，远优于相关标准要求，环件外径误差2mm，内径误差3mm，尺寸精度高，满足了航天产品结构件大型化、整体化、轻量化及高可靠性设
航天制造技术 2017年1期2017-04-10
- 基于ABAQUS的导向辊运动优化控制
AQUS平台建立环件轧制优化系统，以导向辊的速度修正系数作为控制变量，以环件的偏摆振动作为环件轧制稳定性的评价标准，建立速度修正系数方程对导向辊的轨迹进行优化，运用Python语言编写优化程序，利用有限元软件进行模拟分析，得到导向辊的精确轨迹。结果表明，采用该方法能够较精确地控制导向辊的运动轨迹，减小环件偏摆振动，提高轧制系统的稳定性。环件轧制；导向辊；偏摆；优化；有限元仿真在环件轧制过程中，进给速度、芯辊直径、轧辊与环件间的摩擦系数等参数对轧制具有重要影
河南科技 2017年1期2017-03-29
- 中铝公司再度刷新“世界最大级”铝环纪录
m级整体铝合金环件，再次刷新世界整体铝合金环件纪录.这意味着我国深空探测装备硬件能力得到大幅提升，西南铝也再一次实现了在超大型整体环件研制技术上的重大突破.10 m级整体铝合金环件的研制成功，在国内乃至世界都尚属首例.据了解，此次成功研制的10 m级超大型铝合金环件是连接重型运载火箭贮箱的筒段、前后底与火箭的箱间段之间的关键结构件，是我国重型运载火箭研制能否取得新突破的关键材料，其制造技术是研制工作迫切需要突破的重大难题.重型运载火箭箭体结构为超大型薄壁
有色金属材料与工程 2016年4期2016-11-24
- 基于锻坯的大型外凹形截面环件成形研究
的大型外凹形截面环件成形研究王志军，付建华，齐会萍（太原科技大学 金属材料成形理论与技术山西省重点实验室，山西 太原 030024）针对大型外凹槽型环件成形上的困难，根据异形截面的环锻件毛坯尺寸设计三大原则和方法，设计出合理的锻坯尺寸及形状，进一步设计出比较合理的模具。并基于SIMUFACT软件建立了径轴向轧环机三维数值仿真模型，对大型异形环件一个生产周期内的环件轧制过程进行了数值模拟，揭示了环件热辗扩过程中等效应变场、温度场、辗扩力以及金属流动特性的规律
锻压装备与制造技术 2016年6期2016-06-05
- 一种环件矫圆机回转机构
30009）一种环件矫圆机回转机构翟 华1，2，宥抟睿2（1.合肥工业大学 工业与装备技术研究院，安徽 合肥 230009；2.合肥工业大学 机械工程学院，安徽 合肥 230009）根据环件矫圆要求，设计了一种新型大型环件圆度矫正机回转机构。对转动中的环件进行了受力分析，推导出了环件圆度矫正机回转机构圆辊与圆环之间的不打滑条件，得出环件圆度矫正机可驱动的异形环件的尺寸范围。矫圆机；回转机构；圆度；大型环件大型环件主要应用在工程机械、非开挖装备、化工、能源、
锻压装备与制造技术 2016年6期2016-06-05
- 基于Simufact的GH3044异形截面环件轧制过程数值模拟*
3044异形截面环件轧制过程数值模拟*李波1，杨祖建2(1.贵州师范大学机械与电气工程学院，贵州贵阳550000;2.贵州航宇科技发展股份有限公司，贵州贵阳550000)摘要：利用有限元数值仿真分析软件Simufact.forming对GH3044合金异形截面环坯的塑性成形过程进行动态模拟仿真，分析轧制过程中环件的温度场、应变场和轧制力的分布情况及随时间的变化规律。实时观测环件在轧制过程中成形和缺陷生成的动态过程，获得在各个轧制时刻各个节点位置的位移、应力
现代机械 2016年2期2016-05-30
- 大型环件径轴向轧制成形工艺制定研究
10072)大型环件径轴向轧制成形工艺制定研究谷瑞杰1,2,3，张淑莲1,2，杨大祥1,2，马步强1,2，郝宏昭1,2，杨展飞1,2(1. 中国重型机械研究院股份公司, 陕西 西安 710032; 2. 金属挤压/锻造装备技术国家重点实验室, 陕西 西安 710032; 3. 西北工业大学 材料学院, 陕西 西安 710072)大型环件径轴向轧制成形工艺复杂，合理的成形工艺可以提高大型环件径轴向轧制成形的产品质量。本文对大型环件径轴向轧制成形工艺制定进行研
重型机械 2016年3期2016-04-01
- 飞机环件辗轧回弹位移与残余应力的研究
仿真的方法，研究环件辗轧成型过程回弹位移与残余应力的演变规律，揭示主要工艺参数及摩擦系数对辗轧成型回弹位移与残余应力演变的影响规律。这些问题的解决，对于实现辗轧过程的优化设计与精确控制，提高成型环件的结构尺寸精度和内部质量，降低制造成本，缩短试制周期，发展辗轧成型理论和技术等都具有十分重要的意义。【关键词】环件辗轧；残余应力；回弹位移；3D-FEM仿真0 引言环件在飞机结构上应用较为广泛，如：发动机风扇和高压压气机、燃烧室内套和外套、标准件轴承环、齿轮环、
科技视界 2016年2期2016-03-30
- 径轴向数控轧环机最大定心力控制方程研究
心辊的合理控制对环件轧制成形过程的稳定性和环件圆度都有很大影响。本研究建立了径轴向轧制环件受力理论力学模型，推导了环件径轴向轧制过程中定心辊最大作用力计算公式，建立了定心辊驱动油缸力控制方程，结合之前所建立的定心辊位置控制方程，开发了径轴向数控轧环机定心辊位置控制加力保护的综合控制成套技术。本文的定心辊综合控制技术提高了我国径轴向数控轧环机的技术水平。数控轧环机；环件径轴向轧制；定心辊；最大定心力0 前言环件径轴向轧制成形(图1)是通过轧辊对环件壁厚和高度
重型机械 2016年2期2016-03-21
- 大变形量下高碳钢环件冷轧变形过程模拟与试验研究
大变形量下高碳钢环件冷轧变形过程模拟与试验研究魏文婷华林韩星会路博涵武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室,武汉,430070研究了大变形量下高碳钢环件冷轧变形行为,利用有限元模拟方法分析了环件冷轧过程中的形变规律，采用光学显微镜、SEM等材料表征手段研究了大变形量下环件冷轧过程中的组织演化特点。结果表明：在较小的变形量下，环件内外侧应变较中间应变大，且变形首先发生在环件外侧;整个环件变形过程中,环件中间层的晶粒变形程度最小,外层次之,内层的变形最
中国机械工程 2015年4期2015-10-28
- 浅谈环件轧制数值模拟
董超摘 要：金属环件轧制是一个多因素耦合作用下的宏观变形和微观组织演变交互影响的复杂成形过程，本文基于ABAQUS软件平台，将Ti-6Al-4V的微观组织演变计算模型与环件轧制宏观有限元计算模型相集成，成功地实现了环件轧制过程的传热、变形和微观组织演变的模拟。关键词：环件；轧制；数值模拟；ABAQUS1 概述环件轧制成形是一种重要的无缝环形零件的先进塑性成形技术，顺应了先进塑性成形技术的发展方向 。深入研究环件轧制成形过程中热力祸合作用和微观组织演变，掌握
卷宗 2015年8期2015-08-28
- 基于铸坯的25Mn钢环件热辗扩成形力学性能分析
复合成形技术作为环件生产的一种先进工艺，为锰钢环形零件的省时、省力和绿色生产创造了技术基础，它包括铸造环坯、热辗扩和后续机加工过程，具有缩短工艺流程、节材和降能耗等众多优点[1，2]。李永堂等[3-6]在基于铸坯的环件辗扩成形方面开展了许多卓有成效的研究工作，系统研究了铸态组织的热塑性变形行为，探讨了基于铸坯的环件辗扩成形基础理论和工艺参数及其对环件成形质量和组织演变的影响，并进行了工业生产。然而，由于热辗扩成形过程多场、多因素耦合的复杂性，变形区环坯料在
锻压装备与制造技术 2015年4期2015-07-01
- 进给速度控制方法对铸环坯辗扩微观组织的影响
的工艺参数，作为环件辗扩的核心控制技术，直接影响到环件的宏观成形质量和微观组织变化。因此，研究径轴向辗扩速度的控制方法对保证环件的成形质量并满足环件的工业使用要求具有十分重要的意义。图1 基于铸环坯的铸辗复合成形工艺流程图目前，国内外学者利用先进的方法对环件辗扩成形工艺参数和微观组织演变进行了研究。ZHANG[1-2]等人基于DEFORM-3D 软件平台，针对42CrMo 钢环形铸坯径向辗扩过程，模拟分析了芯辊进给速度变化对动态再结晶晶粒尺寸与体积分数分布
锻压装备与制造技术 2015年4期2015-07-01
- 异形环件径轴向近净轧制成形工艺与应用
料与工程学院异形环件径轴向近净轧制成形工艺与应用文/戴玉同·张家港海陆环形锻件有限公司邓加东·武汉理工大学材料与工程学院异形环件径轴向近净轧制成形工艺对于成形异形环件具有显著优势，可直接成形出与目标环件形状尺寸相仿的异形环锻件，减少了大量材料与能源的浪费。本文以外台阶环件成形为例，采用基于理论分析、模拟实验与实际试制的方法来阐述该工艺的应用方法，这对于提高异形环件轧制效率、确保产品质量、节能节材等具有重大意义。环件可分为简单的矩形截面环件和复杂形状的异形截
锻造与冲压 2015年21期2015-06-22
- 通过仿真模拟技术研发大型环锻件
拟结果，缩短轧制环件的研发周期、降低能源和材料消耗、提高企业竞争力。大型环件广泛应用于大型风电机组轴承、核电机组容器、运载火箭舱体等，是能源、机械、武器装备的核心零件。近些年来随着工业的发展，各行业对大型环件的需求量越来越大、性能要求也越来越高，这对大型环件的制造工艺提出了更高的要求。另一方面，对比于矩形环件而言，异形环件的成形过程更为复杂，应用也更加广泛。目前，工业上应用较多的典型异形截面环件有沟槽截面环件（内沟槽、外沟槽、双沟槽截面环件等）和台阶截面环
锻造与冲压 2015年9期2015-06-21
- TC4钛合金薄壁带筋锥形环辗轧充填规律
材料和截面形状的环件作为关键承载构件在工业领域具有重要应用[1-2]。钛合金环件由于具有比强度高、耐蚀性好等特点[3-4],广泛应用于航空发动机机匣等关键承载构件,在航空航天等重要领域具有广阔的应用前景[5-6]。环件辗轧成形因可获得随形状分布的金属流线[7],并大大提高材料利用率[8],已成为实现航空航天高端环件高性能、轻量化与低成本制造的重要支撑技术。然而,钛合金复杂异形环件因其截面形状的复杂性,型槽充填不满、截面轮廓难以精确成形,已成为该类环件精密辗
航空学报 2015年8期2015-04-28
- 整体双锥形环件闭式径向辗轧毛坯尺寸的设计方法
032)0 前言环件辗轧作为精确塑性成形研究前沿领域的一个重要方向，具有省力、节能、节材、效率高、成本低、产品性能好等显著优点，是目前世界各国石油化工、能源机械和航空航天等高技术领域中的环类零件成形制造实现轻量化、精确化、柔性化、高性能、低成本和短周期的重要途径［1，2］。环件辗轧通常分为径向辗轧和径轴向辗轧两种，均是利用轧辊的旋转驱动和直线进给作用使毛坯连续咬入轧制孔型，产生壁厚减薄、直径增大、截面轮廓成形的连续局部塑性变形，进而直接获得复杂截面轮廓形状
重型机械 2015年6期2015-04-09
- 径轴双向立式辗环机
被广泛应用在各种环件的大批量生产中，全世界年产量达数千万吨。目前国内外各种立式辗环机多只具有径向辗压功能，在环件扩孔过程中，环件两侧面的毛刺和端面凹陷是其常见缺陷。为此需加大环件毛坯轴向高度，加上后续的机加工费用，降低了材料利用率，加大了制造成本。此外，为防止辗压时环件轴向窜动以及为保证环件高度需要，在主辗压轮上须设置相应的凹槽，不同的环件其主辗压轮上的槽宽、槽深也不同，企业需备有大量不同槽形的主辗压轮，不仅增加了生产成本，而且频繁更换模具也影响了生产效率
锻压装备与制造技术 2014年5期2014-12-16
- 大型风塔法兰高效节材锻造模具的研发
用传统的矩形截面环件轧制方式生产，该生产方式在材料的利用率、产能方面效能较低，同时为保证法兰内部的力学性能和晶粒组织，通常需要对矩形截面的环件毛坯粗车后再进行正火热处理，制造成本高。我公司组织技术人员进行技术攻关，设计开发出了一种新型的大型风塔法兰高效节材锻造模具(采用二合一的异形截面环件轧制方式），大幅度节约了原材料，提高了生产效率和产品的内部组织与力学性能。新型模具及工艺流程介绍二合一的异形截面环件轧制方式的工艺流程方案为：下料→加热→制坯→一火轧制矩
锻造与冲压 2014年13期2014-10-10
- 基于铸坯Q235B法兰件热辗扩过程温度场模拟＊
024）1 引言环件热辗扩[1]是借助辗环机使环件产生壁厚或高度减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺，是制造法兰件、轴承件、齿轮件、火车车轮及轮箍、燃气轮机环等各类无缝环件的先进技术，在机械、车辆、船舶、石油化工和航空航天等众多工业领域内日益得到广泛应用。而节约能源、降低成本、提高质量和生产率已成为环件生产和装备制造业发展的必然趋势。法兰件的生产一般采用铸造、锻造等工艺制备。铸造法兰其毛坯形状尺寸准确，加工量小，成本低，但有铸造缺陷，铸件内部组织流线
锻压装备与制造技术 2014年5期2014-07-01
- 42CrMo铸坯环件热辗扩有限元模拟与分析
024）0 前言环件热辗扩工艺是在高温下借助辗环机使环件产生连续局部塑性变形，进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。利用环形铸坯直接辗扩工艺流程与传统工艺流程相比，减少了生产工序和加热次数，能够降低能耗，提高生产效率和经济效益，具有大的发展潜力和广阔的应用前景[1-4]。在热辗扩过程中，铸坯与成形辊和环境之间存在明显的热量传递和交换，同时伴有塑性变形和摩擦产生的热效应，铸坯内的等效应变分布和温度分布相互影响，最终影响到铸件变形后内部微观组
锻压装备与制造技术 2014年6期2014-07-01
- 异形环件精密轧制关键技术及有限元分析研究进展
9）1 引言异形环件轧制是在矩形截面环件轧制基础上发展起来的一项精密轧制技术。和矩形截面环件轧制相比，异形环件轧制变形过程中材料流动更为复杂，截面变形以及直径增长规律更加难以掌握，成形过程中轧辊的控制更加困难。因此，复杂异形环件轧制成为塑性成形领域最具挑战性和最有吸引力的方向之一。矩形截面环件轧制过程中，一般采用径向轧制的方法成形，对于异形环件轧制，由于沿着环件径向方向受力较小，材料流动较为困难，异形截面较难填充，因此，轧制过程中采用径—轴向联合轧制的方法
锻压装备与制造技术 2014年2期2014-02-26
- GH690合金大型环件空冷过程温度场演化规律数值模拟
H690合金大型环件空冷过程温度场演化规律数值模拟梁胜龙，马 俊(苏州工业职业技术学院，苏州 215104)基于DEFORM-3D有限元平台，建立了Φ420/Φ280-380mm规格的GH690合金大型环件空冷过程的三维热弹性有限元模型，对难变形合金GH690大型环件空冷过程中温度场演化规律模拟仿真研究，对合理调整GH690合金大型环件冷却工艺，提高环件质量具有重要意义。GH690合金；大型环件；空冷过程；宏观规律；数值模拟0 引言随着国防工业、军工科技和
制造业自动化 2014年10期2014-01-19
- 环件径向轧制进给系统设计
450011）环件轧制是一种借助辗环机生产高机械性能无缝环件的特种加工工艺，它通过连续局部塑性变形使环件整体壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形，是一种节能、节材高效的先进制造技术[1]。合理的进给系统及其进给系统控制方式是环件轧制的关键。辗扩过程中根据工件成形阶段的不同，需要变换多个进给速度，并且要求在各个进给速度下能够平稳运行。本文介绍了环件径向轧制原理、环件径向轧制进给系统机构组成及其进给系统的控制方案和适用场合。1 环件径向轧制原理图1 环件径向轧制
锻压装备与制造技术 2013年2期2013-08-16
- 大型复杂环件轧制工艺发展现状与对策
工程学院大型复杂环件轧制工艺发展现状与对策文/戴玉同·张家港海陆环形锻件有限公司马琦·武汉理工大学材料与工程学院大型环锻件，通常是指环件尺寸和质量较大，且生产时对制坯设备及轧制设备吨位要求都很高的环形锻件。直径超过5m的超大型环件，广泛用于大型风电机组轴承和风塔法兰、石油化工压力容器、海洋工程、大型运载火箭仓体等，是大型能源、石化和武器装备的关键基础零件，其性能质量对于大型能源、石化和武器装备的性能、寿命有着决定性影响。常见复杂环件截面有T形、内凸台、内沟
锻造与冲压 2013年15期2013-08-08
- 大型环件径轴向轧制成形技术研究和应用
术重点实验室大型环件径轴向轧制成形技术研究和应用文/华林，韩星会·武汉理工大学湖北省现代汽车零部件技术重点实验室轧制原理与特点大型环件径轴向轧制的工作原理如图1所示，轧制过程中，驱动辊在电机驱动下绕自身轴线作主动旋转运动，芯辊在液压装置作用下作径向进给运动和从动旋转运动，上下轴向锥辊在电机驱动下作主动旋转运动、在液压装置作用下作跟随轧制运动，同时上轴向锥辊还在液压装置作用下作轴向进给运动，导向辊在液压装置作用下从环件的两侧以一定的压力抱住环件，以保证轧制过
锻造与冲压 2013年11期2013-07-27
- 400/315t大型数控径轴向辗环机关键技术研究
大型、超大型优质环件。加工大型环件的径轴向辗环机是一种复杂的大型热锻数控设备，涉及机械、液压、数控编程、控制技术等多个领域。国内现有轧环设备普遍存在轧制坯料吨位小、轧制环件直径小的现象。面对市场的需求,研制大型重载轧制设备是我国工业发展的需要。《锻造与冲压》杂志2013年第1期发表的《6500mm环件辗环锻造装备与工艺》一文（本文作者徐会彩、单宝德分别为这篇文章的第三、第二作者），已经从工艺与装备结合的角度介绍了6500mm环件的自动轧制工艺。本文将从装备
锻造与冲压 2013年11期2013-07-27
- 环件径轴向轧制中轴向爬升机制与抑制方法研究
56260 引言环件轧制是一种先进的无缝环形零件连续的塑性回转成形工艺，相比于其他的环件制造技术有着节能、省材、精度高和内部组织致密的优点［1］。环件轧制分为径向轧制和径轴向轧制，其中，大型环件的生产都采用径轴向轧制技术。径轴向轧制工艺过程是由芯辊和驱动辊组成的径向孔型和上下两个锥辊组成的轴向孔型来实现的，芯辊直线进给，使环件壁厚减小，上锥辊向下进给，使环件高度降低，在径轴向孔型共同作用下，环件的外径增大。由于径轴向轧制的环件尺寸大，所以大型环件均采用卧式
中国机械工程 2013年12期2013-07-25
- 基于弹塑性有限元法的环件冷辗扩高度非线性特性研究
201203)环件冷辗扩是借助于辗环机使环件壁厚减薄、直径扩大和截面轮廓成形的塑性加工工艺，具有节能、节材、优质、高效和低噪声等优点，广泛应用于航天航空、汽车、船舶、冶金、化工和能源等领域[1]。自20世纪60年代开始，国内、外众多学者通过试验研究、理论解析和数值模拟，研究分析了环件冷辗扩机理和工艺参数对成形的影响规律[1-9]。但是，迄今为止，对冷辗扩成形过程的高度非线性特性研究尚未见报道。冷辗扩是材料非线性、几何非线性和接触非线性耦合作用的高度非线性
轴承 2013年3期2013-07-20
- 辗环机工作原理及性能分析
于加工高质量无缝环件，具有许多优良的工艺特性。本文在简要叙述轧环理论、轧环工艺的基础上，分析了环件轧制质量的影响因素和轧环技术发展趋势。机械制造；辗环机；综述；原理；趋势辗环机又称辗扩机或扩孔机，是使环件产生壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形等塑性变形的加工设备，主要用于高质量无缝环件的加工，如轴承环、齿圈、轮毂等各类无缝环件。具有振动小、节能、成本低等优点，广泛应用于机械、汽车、航天等领域。1 辗环机的分类辗环机分为径向轧制辗环机和径-轴向轧制辗环机两类。
锻压装备与制造技术 2012年3期2012-11-13
- 基于辗环机抱辊系统的环件参数测量方法*
圈等大型优质无缝环件的关键装备。近些年来，随着工业的发展，各行业对大型环件的需求量越来越大、性能要求也越来越高，这使得大型环件的制造工艺显得尤为重要［1］。大型径－轴向辗环机是利用局部塑性成形实现大型无缝环件加工的设备［2－3］，其工作原理如图1所示。电动机通过传动系统使主辊绕固定轴转动，液压泵通过液压系统使芯辊作径向直线进给运动。环件在主辊和芯辊共同作用下连续咬入孔型产生径向壁厚减小和直径扩大的径向轧制变形，同时环件又可在轴向轧制机构锥辊作用下产生轴向轧
制造技术与机床 2012年11期2012-10-23
- 中大型环件轧制技术现状与发展趋势
件有限公司中大型环件轧制技术现状与发展趋势文/吴君三，季永兰，吴剑，陆亚娟·江苏省张家港海陆环形锻件有限公司环件轧制又称为环件辗扩或扩孔，它是借助环件轧机来轧制孔形，使环件生产过程中出现连续的局部塑性变形，进而实现壁厚减小、直径扩大、截面轮廓成形的塑性加工工艺。它适用于生产各种形状、尺寸的环形机械零件，具有大幅度降低设备吨位和减少投资、振动冲击小、节能节材等显著经济优点。在机械、汽车、火车、船舶、石油化工、航空航天、原子能等众多工业领域中日益得到广泛的应用
锻造与冲压 2012年17期2012-10-22
- 大型环形锻件锻造工艺分析
的回转台直径小于环件直径时，则无法进行最终平整。因此，在生产中经常采用镦粗、冲孔后，预扩孔→平整→扩孔至成品尺寸工艺，但环件高度方向尺寸无法控制，需要加大锻件高度余量，既增加了原材料和能源的消耗，又增加了机加工的工作量，这种工艺方案在实际生产中使用的比较少。第二种工艺方案主要针对零件质量要求非常高的环形锻件，镦粗、冲孔后，马杠扩孔可有效改变锻件的内部组织结构，环件径—轴向辗扩保证了环件的径轴向尺寸精度，但二次加热浪费能源，生产效率较低。第三种工艺方案在大型
锻造与冲压 2012年17期2012-10-22
- 航空发动机环形锻件轧制技术及应用
、热加工方法相比环件轧制的生产方法具备很强的技术经济优势。陕西宏远航空公司（下简称宏远公司）隶属中航工业，是国内专业化锻造产品研发生产单位，公司承担了国内多种型号的飞机、航空发动机锻件的研制与生产任务，在国际上也具有很高的声誉与商业竞争性，自20世纪90年代以来与美国波音、欧洲空客、英国罗罗等多个国际知名企业保持了良好的合作关系。公司生产的锻造产品行销世界各地，这些锻件几乎涉及目前所知的全部种类金属材料，钢材类包括碳钢、结构钢、超强结构钢、不锈钢、合金钢、
锻造与冲压 2012年19期2012-10-21
- 大型环件轧制时偏心现象研究
、重型燃汽轮机组环件、核电机组环件、大型运载火箭仓体等也有着广泛的应用。这些环锻件大多是直径5 m以上的超大型环件或重量在15 t以上的超重型环件，其性能质量对于大型能源、石化和武器装备的性能寿命有着决定性的影响。大型环锻件的生产工艺为：原材料的采购→原材料的检测→下料→加热→制坯→轧环→热处理→性能检测→机械加工，其中轧环是最为关键的一道工序。环件径轴双向轧制是通过对环坯径向和轴向施加压力，造成材料连续局部变形，使环形坯料的直径不断增大，壁厚逐渐减薄，截
大型铸锻件 2012年6期2012-09-25
- “┣”型截面环件轧制金属流动规律
公司“┣”型截面环件轧制金属流动规律文/耿剑，李鹏，段辉·陕西宏远航空锻造有限责任公司在传统环件生产方法中，轧制成形生产占有很大比例，属于一种成熟环件生产方法。作为目前轧制工艺热点的复杂截面环件轧制，虽然本质上仍然是环件轧制，但是此类环件轧制又存在不同于传统矩形截面环件轧制的特殊性，即轧制过程中存在金属向型腔充填的过程，这一过程又可以理解为具备了模锻成形的特征。但是，这种充填型腔的过程是在轧制过程中伴随金属直径增大、逐渐完成的，这一过程如图1所示。图1“┣
锻造与冲压 2012年5期2012-09-12
- 环件热辗扩成形有限元建模仿真研究进展
杨 合, 郭良刚环件热辗扩成形有限元建模仿真研究进展王 敏1,2, 杨 合2, 郭良刚2(1. 湖北汽车工业学院 材料工程系，十堰 442002；2. 西北工业大学 材料科学与工程学院 凝固技术国家重点实验室，西安 710072)环件热辗扩成形问题是多场、多因素耦合作用下集三维连续渐变、非稳态及非对称等特点于一体的高度非线性问题，采用有限元建模仿真方法研究与发展该技术对实现无缝环形构件的高质量、低成本及短周期制造具有重要意义。分别从宏观和微观尺度评述环件热
中国有色金属学报 2011年7期2011-11-24