輥軋的案例
simufact.forming V14自帶教程(中英文對(duì)照)-第二部分應(yīng)用（板材輥軋成形）
1、關(guān)鍵詞
板材成形，輥軋，輥軋成形，3D，對(duì)稱，約束平面，接觸表，板材，從dxf文件中導(dǎo)入幾何體
2、學(xué)習(xí)目的
本教程的目的是教會(huì)Simufact.forming用戶，如何進(jìn)行軋制工藝特別是輥軋成形的仿真。也會(huì)講解輥軋成形工藝過(guò)程的特殊特性。以及在使用Simufact.forming對(duì)輥軋工藝進(jìn)行實(shí)際建模時(shí)，用到的相關(guān)技術(shù)和理想化方法，以便能提供相關(guān)知識(shí)，獨(dú)立完成建模。另外，本例中包含一些在進(jìn)行輥軋建模時(shí)會(huì)遇到的技術(shù)陷阱，并針對(duì)本例討論了可能的障礙和改進(jìn)方法。這些知識(shí)將幫助你在自己的項(xiàng)目中創(chuàng)建仿真任務(wù)。
simufact.forming V14自帶教程(中英文對(duì)照)-第二部分應(yīng)用-示例8（板材成形4 輥軋成型 2018-10-17）.pdf
展開(kāi) 二十輥軋機(jī)板型難以控制的原因
二十輥軋機(jī)軋制板帶產(chǎn)品的精度控制
二十輥精軋機(jī)采用液壓AGC厚控制系統(tǒng)、張力閉環(huán)控制、前后饋系統(tǒng)。
機(jī)架為整體鑄造等強(qiáng)度梁，剛度高，可較少帶材的橫向厚度差。該軋機(jī)工作輥輥徑小，軋輥彈性變形小，可保證工作輥在軋制方向上的穩(wěn)定性。對(duì)比四輥、六輥冷軋機(jī)通過(guò)輥徑傳遞軋制力，二十輥精軋機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是軋制力可通過(guò)鞍座均勻傳遞給機(jī)架，這一獨(dú)特優(yōu)勢(shì)可使其軋制帶材的最薄厚度達(dá)到0.025mm，精度可達(dá)0.001mm。
板帶產(chǎn)品精度主要表現(xiàn)為尺寸精度，它是衡量厚度偏差的程度。精度即厚度偏差的絕對(duì)值（△）與產(chǎn)品厚度（h）的百分比（S），公式表示為S=△/h*100%。產(chǎn)品精度的主要影響因素包括依稀四個(gè)方面。
軋機(jī)的剛性和彈性
軋機(jī)剛性和彈性可反映軋機(jī)的精度情況。軋制過(guò)程在軋制壓力的作用下，壓下部分及機(jī)架部件都要產(chǎn)生彈性變形。由于彈性變形的存在，軋制時(shí)的實(shí)際輥縫要比壓下調(diào)整的零線輥縫大，這個(gè)正達(dá)的量叫“彈跳量”。彈跳量的大小與軋輥直徑材質(zhì)、軋制力、各受力部件的彈性變形、設(shè)備的結(jié)構(gòu)及制造精度有關(guān)，它決定著軋機(jī)可軋制銅板帶材的最薄厚度及精度。
帶材的縱向厚度
帶材原始厚度、前后張力、材料變形抗力、軋制速度、摩擦系數(shù)、軋輥的偏心度等均影響軋制帶材的縱向厚度。當(dāng)其它條件一定時(shí)，帶材原始厚度越不均勻，軋出的成品厚度越不均勻。所以須嚴(yán)格控制進(jìn)入二十輥軋機(jī)的帶材尺寸差，使其處在精軋機(jī)能夠消差的合理公差范圍內(nèi)。
關(guān)鍵工裝
關(guān)鍵工裝的影響因素主要表現(xiàn)在軋機(jī)的二十輥磨削精度上，這取決于磨床的精度。磨削要求ψ25mm、ψ45mm、ψ75mm輥的圓柱度小于0.001mm，ψ125mm輥的偏心度不超過(guò)0.002mm。因磨床精度和磨削質(zhì)量限制，二十輥軋輥的公差疊加，可使帶材的縱向厚度產(chǎn)生波動(dòng)。
展開(kāi) 轉(zhuǎn)，立輥軋機(jī)機(jī)架強(qiáng)度和變形的有限元分析
1、引言
在近代軋機(jī)中, 隨著設(shè)備負(fù)荷不斷加大, 以及對(duì)軋制帶材的板型和厚度公差的要求越來(lái)越高, 因此要求軋機(jī)有足夠的強(qiáng)度和剛度, 而機(jī)架是保證軋機(jī)有足夠強(qiáng)度和剛度的最重要的零件, 因此, 對(duì)軋機(jī)機(jī)架進(jìn)行強(qiáng)度和剛度分析就顯得相當(dāng)重要。本文對(duì)某廠立輥軋機(jī)機(jī)架進(jìn)行強(qiáng)度和剛度有限元分析，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行了分析，得出了結(jié)論。
2、 有限元分析
2.1 建立有限元模型
機(jī)架的外觀實(shí)體模型如圖1所示，該軋機(jī)采用全液壓壓下，壓下油缸從機(jī)架側(cè)面裝入通過(guò)機(jī)架的螺栓孔與機(jī)架相連接。工作時(shí)軋制負(fù)荷與加載在螺栓上的預(yù)緊負(fù)荷相平衡。為了精確揭示機(jī)架的應(yīng)力和變形情況，
本文依據(jù)以下幾點(diǎn)建立其有限元模型。
首先，根據(jù)結(jié)構(gòu)和載荷的對(duì)稱性，取機(jī)架的四分之一作為有限元分析模型。
第二，盡可能考慮機(jī)架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使計(jì)算模型和實(shí)物尺寸一致，以求保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。
第三，考慮到模型的復(fù)雜性，本文采用20節(jié)點(diǎn)的三維實(shí)體等參單元SOLID95進(jìn)行劃分，該單元能夠更好地逼近結(jié)構(gòu)的曲面邊界,且高次插值函數(shù)可更高精度地逼近復(fù)雜場(chǎng)函數(shù),所以當(dāng)結(jié)構(gòu)形狀不規(guī)則、應(yīng)力分布或變形很復(fù)雜時(shí)選用這一單元既能簡(jiǎn)化復(fù)雜單元的劃分工作,又能在滿足同樣精度的要求時(shí),大大減少使用的單元數(shù)。
綜上所述，本文采用SOLID95進(jìn)行單元?jiǎng)澐謫卧倲?shù)73009個(gè)，節(jié)點(diǎn)總數(shù)112062個(gè)，構(gòu)造有限元模型如圖2所示。機(jī)架的材質(zhì)為ZG270—500，其彈性模量
，泊松比
2.2 機(jī)架載荷的施加
該軋機(jī)采用全液壓壓下，四個(gè)液壓缸通過(guò)牌坊的螺栓孔與牌坊相連接。工作時(shí)高壓油作用在柱塞上，反作用于缸底，通過(guò)缸壁傳到法蘭部分，靠法蘭與支承面的支承反力來(lái)平衡，該力以均勻面力作用于法蘭表面。
展開(kāi) 活塞環(huán)用精密型材軋制成型顯式動(dòng)力學(xué)有限元仿真
經(jīng)過(guò)第一道次軋制后，軋件在高度方向上已經(jīng)成型，因此第二道次軋制時(shí)僅對(duì)高度尺寸起精整作用，主要的軋制變形發(fā)生在寬度方向上，軋件兩側(cè)的半圓弧部分被軋平，軋件已經(jīng)完全被軋制成孔型形狀，其截面為預(yù)期的矩形。軋件在長(zhǎng)度方向上略有延伸，延伸系數(shù)為1.048。第二道次軋制完成后，軋件內(nèi)部依然存在殘余應(yīng)力，約為0.971GPa，比第一道次軋制后的殘余應(yīng)力稍微小一點(diǎn)，這是因?yàn)榈谝坏来螢閮?em>輥軋兩側(cè)無(wú)約束，第二道次為四輥軋軋件四周均有約束，改變了軋件內(nèi)部金屬的三向應(yīng)力狀態(tài)。
4 結(jié)論
通過(guò)大量的理論摸索和實(shí)踐探索，建立了合適的顯式動(dòng)力學(xué)有限元模型，對(duì)活塞環(huán)用精密型材的軋制過(guò)程進(jìn)行了仿真，分析了軋制過(guò)程中金屬的流動(dòng)規(guī)律、軋件的變形情況和應(yīng)力分布狀態(tài)，為成型軋輥的制造改進(jìn)以及優(yōu)化生產(chǎn)工藝提供了指導(dǎo)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作了兩輥軋和錯(cuò)位四輥軋連軋實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果吻合較好，從而節(jié)省了大量的時(shí)間和費(fèi)用。同時(shí)也表明顯式動(dòng)力有限元方法可以很好地運(yùn)用于精密型材冷態(tài)成型軋制過(guò)程的三維仿真。
展開(kāi) 
Simufact9.0實(shí)例分析教程（環(huán)形件徑軸向軋制、輥軋及旋壓等旋轉(zhuǎn)加工均適用）
前段時(shí)間弄了一個(gè)鍛造方面的操作教程，大家應(yīng)該對(duì)Simufact有初步的了解了吧，由于工作原因，這段時(shí)間也沒(méi)有給論壇做出什么貢獻(xiàn)，把昨天剛給別人寫的Simufact再環(huán)軋等旋轉(zhuǎn)加工方面的教程貼出來(lái)吧！有不對(duì)之處還請(qǐng)大家多多指教，這些也只是我在日常使用中的一些經(jīng)驗(yàn)。俺相信，高手都潛伏在民間啊！俺一個(gè)人的精力也有限，本來(lái)準(zhǔn)備每一個(gè)方向的都做一個(gè)分析教程出來(lái)，可是現(xiàn)在才完成了兩個(gè)，如果大家誰(shuí)有空也可以把自己在日常使用中的經(jīng)驗(yàn)發(fā)生來(lái)給大家分享啊。好了，多的不說(shuō)了，上傳本次實(shí)例需要的CAD模型，CAD模型可能需要大家自己裝配了。
CAD.rar
附上我建立好的模型，可以直接運(yùn)算
Simufact_huanzhawenjian.rar
simufact.forming9.0
—實(shí)例分析教程
環(huán)形件徑軸向軋制、輥軋及旋壓等旋轉(zhuǎn)加工均適用
mrsamwalt 09年12月 北京
環(huán)形件徑軸向軋制、輥軋及旋壓等旋轉(zhuǎn)加工的有限元仿真，由于涉及到的工模具較多，且模具的運(yùn)動(dòng)方式復(fù)雜，一直以來(lái)是有限元仿真中的難點(diǎn)。而Simufact為這類仿真提供了很好的平臺(tái)，設(shè)置簡(jiǎn)單，方便易用，結(jié)合MARC有限元求解器，結(jié)果精確。
1. 創(chuàng)建一個(gè)新的工藝仿真
通過(guò)開(kāi)始菜單或桌面快捷方式打開(kāi)simufact.forming軟件。在軟件界面點(diǎn)擊File下拉菜單中的New Project，或者通過(guò)快捷鍵Ctrl+N來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的工藝仿真。
或者通過(guò)點(diǎn)擊新建圖標(biāo)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的工藝仿真。
點(diǎn)擊后會(huì)彈出如下Process Properties對(duì)話框：
這里可以設(shè)置仿真相關(guān)參數(shù)：環(huán)軋類型（熱/冷）、仿真類型（2D/3D）、和求解器（有限元/有限體積）。
展開(kāi) 森吉米爾軋機(jī)和森德威克軋機(jī)
二十輥軋機(jī)由于其剛性大的特點(diǎn)，是目前世界上不銹鋼冷軋的主力機(jī)型，而森吉米爾軋機(jī)和森德威克軋機(jī)約占二十輥軋機(jī)的90%左右。
1 二十輥軋機(jī)的輥系配置
二十輥軋機(jī)按可逆式單機(jī)架布置，生產(chǎn)靈活，產(chǎn)品范圍大。其輥系圖如圖1所示，采用塔形輥系布置，軋制力從工作輥通過(guò)中間輥傳到支撐輥裝置，并最終傳到上下機(jī)架上。工作輥在整個(gè)長(zhǎng)度方向上有多點(diǎn)支撐，軋輥彎曲變形極小，在軋件的寬度方向上可以獲得非常精確的厚度偏差。
軋機(jī)輥系分上下兩組，各有10個(gè)軋輥。每組由一個(gè)工作輥、兩個(gè)一中間輥、三個(gè)二中間輥及四個(gè)支撐輥組成。支撐輥利用鞍座及分段軸承實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)支撐，其余輥均采用直接疊放的方式，無(wú)固定支撐。上下6個(gè)二中間輥中4個(gè)為傳動(dòng)輥，2個(gè)為從動(dòng)輥。各軋輥間靠摩擦傳動(dòng)。
圖1二十輥軋機(jī)輥系配置圖
（1）支承輥（2）一中間輥、二中間從動(dòng)輥（3）工作輥（4）二中間傳動(dòng)輥
2 森吉米爾軋機(jī)特性
2.1 軋機(jī)機(jī)架
森吉米爾二十輥軋機(jī)是閉口軋機(jī)，機(jī)架采用整體式，如圖2所示。機(jī)架整體鑄造，剛度大，在整體鑄鋼件中加工出8個(gè)梅花鏜孔，用以安裝支撐輥裝置，保證了軋制力均勻分散于機(jī)架上，減少輥系的不均勻變形。設(shè)備質(zhì)量輕，僅為同規(guī)格四輥軋機(jī)的三分之一，軋機(jī)外形尺寸小，所需基建投資少。
圖2 森吉米爾軋機(jī)機(jī)架結(jié)構(gòu)
二十個(gè)軋輥按環(huán)形疊加式鑲嵌在機(jī)架內(nèi)。該軋機(jī)是使用了重型側(cè)框架以及從中部到軋機(jī)前后側(cè)逐漸變細(xì)的錐形頂板和底板結(jié)構(gòu)，使得軋機(jī)牌坊在負(fù)載下的變形沿軋機(jī)寬度上的分布更加均勻，具有“零凸度”的特點(diǎn)。
2.2壓下系統(tǒng)
壓下是通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)上部中間支撐輥B、C的偏心環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，B、C輥結(jié)構(gòu)如圖3所示。B、C輥偏心環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)，是靠上下移動(dòng)壓下雙面齒條回轉(zhuǎn)與其嚙合的一對(duì)扇形齒輪，從而轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸，實(shí)現(xiàn)工作輥的壓下及抬起。
展開(kāi) 質(zhì)量縮放詳細(xì)解釋（下）
金屬輥軋成形分析中的自動(dòng)質(zhì)量縮放
金屬輥軋成形通常是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，但常采用ABAQUS/Explicit進(jìn)行模擬。為了使求解過(guò)程省時(shí)，常人為增加產(chǎn)品質(zhì)量。然而，必須優(yōu)選質(zhì)量縮放因子，使質(zhì)量變化和對(duì)應(yīng)的慣性力的變化不明顯改變計(jì)算結(jié)果。比例因子選擇過(guò)高會(huì)產(chǎn)生非準(zhǔn)靜態(tài)解。選擇過(guò)低的比例因子，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。“輥軋變比例質(zhì)量縮放”這一選項(xiàng)可以自動(dòng)優(yōu)先該過(guò)程的比例因子。
自動(dòng)策略的基礎(chǔ)是半自動(dòng)方法，縮放所有的單元質(zhì)量使它們具有相等的穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量。該方法從輥軋過(guò)程的幾個(gè)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算合適的穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量目標(biāo)值。該目標(biāo)值，，由以下幾個(gè)參數(shù)確定：輥軋方向單元的平均長(zhǎng)度，和送料速率V，以及產(chǎn)品截面上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)n。送料速率是輥軋過(guò)程中穩(wěn)態(tài)情況下的平均速度。分析過(guò)程中調(diào)整目標(biāo)值，使它與實(shí)際的送料速率相匹配。因此，用戶必須指定平均速度的估計(jì)值，輥軋方向上單元的平均長(zhǎng)度和截面節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
任何單元的質(zhì)量都不得小于原始質(zhì)量。這一點(diǎn)與等單元穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量的質(zhì)量縮放方法有所不同。該強(qiáng)制條件意味著，把有慣性效果顯著的輥軋問(wèn)題當(dāng)作準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題分析時(shí)，不自動(dòng)調(diào)整單元質(zhì)量。
展開(kāi) 鎂合金溫軋機(jī)支承輥有限元分析
有限元分析 ￥30
摘要：
本文針對(duì)300mm鎂合金溫軋機(jī)支承輥開(kāi)展有限元分析，采用ANSYS軟件（經(jīng)典界面）。對(duì)支承輥進(jìn)行靜強(qiáng)度分析，結(jié)果表明：支承輥最大變形量為0.467×10^-4mm，滿足板形誤差要求；最大Von Mises應(yīng)力為67.6MPa，低于材料許用應(yīng)力（140~150MPa）。分析發(fā)現(xiàn)支承輥中間位置變形最大，軸頸與輥身接觸處應(yīng)力集中明顯。研究證實(shí)該支承輥設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度要求，為鎂合金溫軋工藝提供了理論依據(jù)。
目錄
1 緒論
2 問(wèn)題描述
3 建立有限元模型
3.1 建立模型
3.2 指定工程名和分析標(biāo)題
3.3 指定分析類型
3.4 定義單位及單元類型
3.5 定義材料屬性
3.6 劃分網(wǎng)格
3.7 施加邊界條件和載荷
3.8 求解
4 計(jì)算結(jié)果及結(jié)果分析
4.1 顯示位移圖
4.2 顯示應(yīng)力云圖
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
1 緒論
本論文的鎂合金溫軋機(jī)為四輥軋機(jī)，其原理圖如圖1.1所示。彎輥技術(shù)的基本工作原理是通過(guò)裝設(shè)在軸承座之間的液壓缸向工作輥或支承輥輥頸施加液壓彎輥力，使軋輥產(chǎn)生附加彎曲，來(lái)瞬時(shí)地改變軋輥的有效凸度，從而改變承載輥縫形狀，以補(bǔ)償由于軋制壓力和軋輥溫度等工藝因素的變化而產(chǎn)生的輥縫形狀的變化，保證生產(chǎn)出高精度的產(chǎn)品。只要根據(jù)具體的工藝條件來(lái)適當(dāng)?shù)剡x擇液壓彎輥力，就可以達(dá)到改善板形的目的。
圖1.1 鎂合金溫軋機(jī)工作輥彎輥裝置液壓伺服控制系統(tǒng)
液壓彎輥法有兩種基本方式：彎曲工作輥和彎曲支承輥，一般多采用彎曲工作輥法。本論文研究的鎂合金溫軋機(jī)采用彎曲工作輥法。垂直方向彎曲工作輥又分為正彎輥和負(fù)彎輥兩種形式。正彎輥法如圖1.2a所示。
展開(kāi) ABAQUS/Explicit質(zhì)量縮放（MASS SCALING）使用心得 [轉(zhuǎn)simwe]
金屬輥軋成形分析中的自動(dòng)質(zhì)量縮放
金屬輥軋成形通常是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程，但常采用ABAQUS/Explicit進(jìn)行模擬。為了使求解過(guò)程省時(shí)，常人為增加產(chǎn)品質(zhì)量。然而，必須優(yōu)選質(zhì)量縮放因子，使質(zhì)量變化和對(duì)應(yīng)的慣性力的變化不明顯改變計(jì)算結(jié)果。比例因子選擇過(guò)高會(huì)產(chǎn)生非準(zhǔn)靜態(tài)解。選擇過(guò)低的比例因子，會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。“輥軋變比例質(zhì)量縮放”這一選項(xiàng)可以自動(dòng)優(yōu)先該過(guò)程的比例因子。
自動(dòng)策略的基礎(chǔ)是半自動(dòng)方法，縮放所有的單元質(zhì)量使它們具有相等的穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量。該方法從輥軋過(guò)程的幾個(gè)參數(shù)自動(dòng)計(jì)算合適的穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量目標(biāo)值。該目標(biāo)值， ，由以下幾個(gè)參數(shù)確定：輥軋方向單元的平均長(zhǎng)度 ，和送料速率V，以及產(chǎn)品截面上節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)n。送料速率是輥軋過(guò)程中穩(wěn)態(tài)情況下的平均速度。分析過(guò)程中調(diào)整目標(biāo)值 ，使它與實(shí)際的送料速率相匹配。因此，用戶必須指定平均速度的估計(jì)值，輥軋方向上單元的平均長(zhǎng)度和截面節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。
任何單元的質(zhì)量都不得小于原始質(zhì)量。這一點(diǎn)與等單元穩(wěn)態(tài)時(shí)間增量的質(zhì)量縮放方法有所不同。該強(qiáng)制條件意味著，把有慣性效果顯著的輥軋問(wèn)題當(dāng)作準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題分析時(shí)，不自動(dòng)調(diào)整單元質(zhì)量。
展開(kāi) LS_DYNA管材冷彎成形
ERW焊管主要采用輥壓成型工藝，通常包括開(kāi)卷、調(diào)平、輥軋成型、焊接、定徑、矯直等多種工藝。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，冷輥軋成形主要采用試錯(cuò)法。工件隨著各輥組的轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸連續(xù)變形，形成一個(gè)圓形的十字形管。由于材料非線性、幾何非線性和邊界非線性，板料輥軋成形過(guò)程非常復(fù)雜。然而，花卷設(shè)計(jì)和花型設(shè)計(jì)主要依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，理論指導(dǎo)和參考較少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析作為早期設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段必不可少的工具，在輥彎成形工業(yè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
2. 仿真目的和基本設(shè)置
目的：
在管材冷彎成形過(guò)程中，如果不能很好地平衡各參數(shù)，這種方法可能會(huì)產(chǎn)生沿工件橫截面上的幾何和機(jī)械性能的非均勻分布，以及管子在后續(xù)過(guò)程（即彎曲）中的不穩(wěn)定行為。所以確定一些衡量工件均勻性和加工質(zhì)量的指標(biāo)是很重要的，研究主要工藝參數(shù)對(duì)這些指標(biāo)的影響是主要目的。
基本設(shè)置：
垂直輥軸：9組，水平輥軸：8組
板材長(zhǎng)寬高：300 X 20.8 X 1 mm
厚度方向積分點(diǎn)數(shù)量： 7
摩擦系數(shù)：0.2
網(wǎng)格尺寸：0.5-1 mm
輥軸組的速度，每個(gè)輥軸組會(huì)增速0.5%以確保板材不會(huì)出現(xiàn)屈曲
驅(qū)動(dòng)方式：只有垂直方向放置的下輥軸作為驅(qū)動(dòng)利用摩擦帶動(dòng)板材前進(jìn)成形
板材變形體，輥軸剛體
3. 工件的簡(jiǎn)圖
圖1 簡(jiǎn)化后的模型和變形演化花形圖案
4. 管材橫截面沿厚度分為內(nèi)中外三層，取對(duì)稱結(jié)構(gòu)的一半進(jìn)行分析
圖2 橫截面信息示意圖
5.
展開(kāi) 三維曲面件柔性成形技術(shù)的現(xiàn)狀
柔性輥壓成形可以采用可彎曲柔性輥作為成形工具，也使用剛性的弧形輥實(shí)現(xiàn)三維曲面件的柔性成形。下面，只介紹基于剛性弧形輥的柔性成形。
剛性弧形輥軋機(jī)的一個(gè)輥設(shè)計(jì)成凸形輥，另一個(gè)設(shè)計(jì)成凹形輥；而且兩個(gè)弧形輥的縱向圓弧半徑有一定差值。因此，板料軋制時(shí)，其橫截面的輥縫分布是變化的，而且隨壓下量的不同，其輥縫分布還產(chǎn)生變化；其結(jié)果在加工件的橫向與縱向都產(chǎn)生彎曲，成形結(jié)果為三維曲面。如果加工件的橫截面中心區(qū)域的壓下量大于左右區(qū)域的壓下量，所成形的曲面呈現(xiàn)球形面，如圖9(a)所示，如果加工件的橫截面中心區(qū)域的壓下量小于左右區(qū)域的壓下量，所成形的曲面呈現(xiàn)鞍形面，如圖9(b)所示。
圖9 剛性弧形輥軋示意圖
通過(guò)調(diào)整軋輥橫截面的輥縫分布和壓下量，只用一種組合的軋輥，就可以獲得球形面和鞍形面，而且可以獲得多種曲率半徑的加工件。圖10 所示為剛性弧形輥軋機(jī)及使用不同厚度的板料獲得的球形面和鞍形面試驗(yàn)件照片，圖11 所示為通過(guò)不同的壓下量獲得的不同曲率半徑的加工件照片。
圖10 剛性弧形輥軋機(jī)及加工件
圖11 不同曲率半徑的加工件
總之，三維曲面件的柔性成形技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)多個(gè)行業(yè)的需求非常大，隨著柔性成形技術(shù)與設(shè)備的進(jìn)一步完善與成熟，將在多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
——來(lái)源：《鍛造與沖壓》2020年第24期
展開(kāi) 
LS-DYNA 管材冷彎成形
ERW焊管主要采用輥壓成型工藝，通常包括開(kāi)卷、調(diào)平、輥軋成型、焊接、定徑、矯直等多種工藝。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，冷輥軋成形主要采用試錯(cuò)法。工件隨著各輥組的轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸連續(xù)變形，形成一個(gè)圓形的十字形管。由于材料非線性、幾何非線性和邊界非線性，板料輥軋成形過(guò)程非常復(fù)雜。然而，花卷設(shè)計(jì)和花型設(shè)計(jì)主要依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，理論指導(dǎo)和參考較少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析作為早期設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段必不可少的工具，在輥彎成形工業(yè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
2、仿真目的和基本設(shè)置
在管材冷彎成形過(guò)程中，如果不能很好地平衡各參數(shù)，這種方法可能會(huì)產(chǎn)生沿工件橫截面上的幾何和機(jī)械性能的非均勻分布，以及管子在后續(xù)過(guò)程（即彎曲）中的不穩(wěn)定行為。所以確定一些衡量工件均勻性和加工質(zhì)量的指標(biāo)是很重要的，研究主要工藝參數(shù)對(duì)這些指標(biāo)的影響是主要目的。
展開(kāi) 用戶作品賞析 | LS-DYNA 管材冷彎成形
ERW焊管主要采用輥壓成型工藝，通常包括開(kāi)卷、調(diào)平、輥軋成型、焊接、定徑、矯直等多種工藝。然而，在工業(yè)生產(chǎn)中，冷輥軋成形主要采用試錯(cuò)法。工件隨著各輥組的轉(zhuǎn)動(dòng)而逐漸連續(xù)變形，形成一個(gè)圓形的十字形管。由于材料非線性、幾何非線性和邊界非線性，板料輥軋成形過(guò)程非常復(fù)雜。然而，花卷設(shè)計(jì)和花型設(shè)計(jì)主要依靠工人的經(jīng)驗(yàn)，理論指導(dǎo)和參考較少。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有限元分析作為早期設(shè)計(jì)和優(yōu)化階段必不可少的工具，在輥彎成形工業(yè)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。
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仿真目的和基本設(shè)置
在管材冷彎成形過(guò)程中，如果不能很好地平衡各參數(shù)，這種方法可能會(huì)產(chǎn)生沿工件橫截面上的幾何和機(jī)械性能的非均勻分布，以及管子在后續(xù)過(guò)程（即彎曲）中的不穩(wěn)定行為。所以確定一些衡量工件均勻性和加工質(zhì)量的指標(biāo)是很重要的，研究主要工藝參數(shù)對(duì)這些指標(biāo)的影響是主要目的。
展開(kāi) 一圖看懂17種常見(jiàn)金屬成型工藝
6、輥軋成型—輥軋成型方法是使用一組連續(xù)機(jī)架來(lái)把不銹鋼軋成復(fù)雜形狀。輥?zhàn)拥捻樞蚴沁@樣設(shè)計(jì)的，即：每個(gè)機(jī)架的輥型可連續(xù)使金屬變形，直到獲得所需的最終形狀。如果部件的形狀復(fù)雜，最多可用三十六個(gè)機(jī)架，但形狀簡(jiǎn)單的部件，三、四個(gè)機(jī)架就可以了。
7、模鍛—是指在專用模鍛設(shè)備上利用模具使毛坯成型而獲得鍛件的鍛造方法。此方法生產(chǎn)的鍛件尺寸精確，加工余量較小，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜生產(chǎn)率高。
8、模切—即下料工藝，將前制程成型后的薄膜定位在沖切模公模上，合模去除多余的材料，保留產(chǎn)品3D外形，與模具型腔相匹配。
9、模切制程-刀模—刀模下料工藝，將薄膜面板或線路定位在底板上，將刀模固定在機(jī)器上模板，利用機(jī)器下壓提供的力量控制刀鋒將材料切斷。他區(qū)別于沖切模的地方在于，切口更光滑；同時(shí)通過(guò)對(duì)切割壓力、深淺的調(diào)整可以沖切出壓痕、半斷等效果。同時(shí)模具的成本低作業(yè)更方便、安全、快捷。
10、離心鑄造—是將液體金屬注入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型內(nèi)，使金屬液在離心力的作用下充滿鑄型和形成鑄件的技術(shù)和方法。離心鑄造所用的鑄型，根據(jù)鑄件形狀、尺寸和生產(chǎn)批量不同，可選用非金屬型(如砂型、殼型或熔模殼型)、金屬型或在金屬型內(nèi)敷以涂料層或樹(shù)脂砂層的鑄型。
11、消失模鑄造—是把與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動(dòng)造型，在負(fù)壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鑄造方法。消失模鑄造是一種近無(wú)余量、精確成型的新工藝，該工藝無(wú)需取模、無(wú)分型面、無(wú)砂芯，因而鑄件沒(méi)有飛邊、毛刺和拔模斜度，并減少了由于型芯組合而造成的尺寸誤差。
展開(kāi) marc仿真-管材三輥行星軋動(dòng)畫
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