軋制成型的案例
活塞環用精密型材軋制成型顯式動力學有限元仿真
摘要：本文利用大型通用顯式動力學有限元分析軟件ANSYS/LS-DYNA對活塞環用精密型材的軋制過程進行了有限元仿真，詳細介紹了有限元模型的建立、材料模型和單元類型的選擇以及網格的劃分，得到了各道次軋制金屬的流動規律，對軋件的變形及應力場的分布進行了深入分析，為成型軋輥的設計以及優化生產工藝提供了參考。
1 前言
活塞環是發動機的關鍵零件之一，被喻為發動機的心臟；同時也是易損零件，更換頻繁，我國每年制造的活塞環達數億片之多?；钊h尺寸小且尺寸精度與表面粗糙度要求非常高，長期以來以鑄鐵為原材料采用傳統方法加工生產，需要通過車、銑、磨等二十多道工序才能最終成型，生產成本非常高。隨著精密成型技術的發展，發達國家采用冷態成型軋制方法生產出了符合活塞環截面形狀及尺寸精度要求的精密型材，再經數控成型機直接將精密型材繞成特定形狀的開口橢圓，從而將活塞環一次成型，將以往的二十多道工序縮為了幾道工序，既降低了加工成本又提高了產品性能。然而，此類精密型材的加工制造在國內尚屬空白，盡管國外產品價格高昂，每年仍需從國外大量進口以滿足生產需要。因此精密型材的國產化具有十分重要的意義。
冷態成型軋制過程中，材料的塑性變形規律，軋輥和軋件之間的摩擦現象，材料微觀組織的變化，軋制過程壓下率、軋輥直徑、軋制速度等因素的影響等等，這些都是非常復雜的問題。研究軋制過程的金屬變形規律，通過實驗研究可以最大程度地接近生產實際，為現場生產提供準確的參考數據。但是實驗研究需要實驗前的準備、現場實驗、實驗結果處理等大量工作，周期較長。而且，由于實驗的偶然性，往往一次實驗很難解決需要研究的所有問題，同時失敗的機率也非常大。實驗一旦失敗，將會造成大量的人力、物力的浪費。同時對于精密型材的軋制涉及到金屬的流動、應力場等分布量的定量計算，傳統的實驗手段很難處理這類問題。
展開 MARC用于線材軋制的例子
基于線材軋制成型的三維熱力耦合彈塑性有限元研究.part2.rar
基于線材軋制成型的三維熱力耦合彈塑性有限元研究.part1.rar
軋制成型回彈分析案例 ￥19.89
一、案例介紹
軋制簡單分為熱軋、冷軋，熱軋常見的有鋼廠軋制成型的板材、棒線材，而冷軋是在熱軋之后根據需要來進行軋制成型。
案例中需要給槽鋼折彎，同時保證軋件不給損壞，最關鍵的是回彈不能超過規定的尺寸，例如此處規定不超過1mm。如圖1軋制初始圖所示。
整個軋制工藝為：槽鋼進入凸模，壓板下壓保證中間部分不竄動即可，緊接著兩邊扎頭（非對稱）按照一定角度進行折彎。最終成型圖如圖2軋制成型圖。
圖1、軋制初始圖
圖2、軋制成型圖
展開 軋制成型模擬
軋制成型模擬
超級震撼?。『赋本W帶你了解“海上幽靈”---核潛艇是如何建造的
所有的材料都是耐壓鋼通過卷制成型后焊接成筒，然后通過焊接連接在一起的。下面帶你看看組裝車間是怎么組裝的
01 艇首的建造
某造船廠建造的核潛艇的艇首
雙艇首的建造的建造車間
02 艇身的建造過程
鋼板軋制成圈型
在工裝夾具上完成焊接，同時完成肋板的焊接
自動焊接機械進行焊接
加裝內部結構
殼體分段的加工制造
艇身的建造過程
核潛艇耐壓殼體的分段焊接
部分艇身的分段加工完成
完成整體艇身的合攏建造
艇身的水壓檢測試驗
03 艇尾的建造
艇尾（加裝推進系統）完成現場圖
04 總裝合攏
艇首艇身連接完成
整艇組合完成
加裝龜背以及隔音板
在船塢內完成一年的舾裝測試之后才能下水
通過上述的分解介紹
難點1
殼體耐壓鋼的冶煉、軋制及成型，眾所周知核潛艇其下潛深度越深所承受的壓力越大，對于殼體所用鋼材的強度要求越高，殼體鋼材強度越高其冶煉、軋制成型難度越大。
難點2
殼體的焊接，是高強鋼焊接性的問題，再有就是對于焊接精度的要求高。
展開 有限元基礎系列（一）---有限元分析概念
平時遇到的一些接觸問題，如齒輪傳動、沖壓成型、軋制成型、橡膠減振器、緊配合裝配等，當一個結構與另一個結構或外部邊界相接觸時通常要考慮非線性邊界條件。實際的非線性可能同時出現上述兩種或三種非線性問題。
本系列文經 有限元聯盟 同意轉載，旨在分享知識。
板材軋制缺陷模擬與板形優化
板材軋制缺陷模擬與板形優化
1.軋制原理
“軋”字是表示動詞的形聲字。左邊的車表意，其形像一輛車；右邊的乚表聲，乚像草木被壓而彎曲的樣子。本義是車輪碾過?！败垺弊钟邢旅嫒N讀音，其中讀音[gá]通常用于方言，表示擁擠；讀音[yà]來源最早，表示車輪碾壓滾壓(軋，輾也。——《說文》)；讀音[zhá]可能起源于第一次工業革命鋼鐵被廣泛應用之后，專指金屬被壓縮成形，類似于使用搟面杖將面團“成形”為面皮。
“軋”字的含義
軋[zhá]制是指將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙(各種形狀)，因受軋輥的壓縮使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法，這是生產鋼材最常用的生產方式，主要用來生產型材、板材、管材。——《百度百科》
軋[zhá]制又稱滾制(Rolling)或壓延，指的是將金屬錠通過一對滾輪，透過滾動來為之賦形的過程，是金屬加工中最常用的手段?！毒S基百科》
2.軋制分類
軋制按照成形溫度，可以分為熱軋和冷軋，如果軋制時金屬的溫度超過其再結晶溫度，那么這個過程被稱為熱軋，否則稱為冷軋。軋制按照成形工藝，可以分為彎曲軋制、軋制成型、環形軋制和平軋等。
彎曲軋制(Roll Bending)
軋制成型 (Shape Rolling)
環形軋制 (Ring Rolling)
平軋 (Flat Rolling)
其他 (Transverse Rolling, Thread Rolling, Skew Rolling)
軋制成形的分類
3.軋制模擬
平軋，也叫平輥軋制，是最基本最常見的軋制方式。坯料被送到向相反方向旋轉的兩個輥筒之間，由于輥筒之間的間隙小于板料厚度，所以坯料變薄伸長。下面對平輥軋制過程進行建模仿真。
展開 simufact案例-----汽車行業的成型仿真技術打造高性價比的優質產品
汽車行業的成型仿真技術打造高性價比的優質產品
最優的加工工藝對于汽車零部件的制造，尤其是高性價比的優質零部件的制造至關重要。這也是在量產之前使用仿真工具的主要原因。借助仿真技術，可以實現工藝流程和工藝參數的詳細設計，從而節約材料成本的投入或延長機器的正常運行時間。
簡介
Neumayer
Tekfor Holding GmbH
位于德國科隆的工廠為汽車行業開發、生產零部件和總成。生產線分為變速箱、發動機、傳動系、緊固件及底盤。Neumayer Tekfor
開發及生產的產品采用不同的成型方法，主要包括熱成型/冷成型以及環形軋制/楔形軋制。工程部門負責規劃并開發零部件的整個開發及生產工藝，從成本計算和
投標方案、制造方法的決策、模具結構、供應商和原材料的選擇、仿真和工藝設計，直到開始生產。
虛擬工藝設計
為滿足這些要求，Neumayer Tekfor 采用最新的仿真技術對成型工藝進行虛擬設計和優化。該
公司與位于德國漢堡的 Simufact Engineering GmbH
強強聯合，專注于環形軋制及楔形軋制的仿真。除工程服務外，軟件供應商和開發合作伙伴還為Neumayer Tekfor提供了仿真工具
Simufact.forming 進行成型工藝方案的初步分析、評估及優化。使用Simufact.forming幫助Neumayer
Tekfor避免在真實設備上進行測試時產生的高昂成本及偏差。
工藝研發——從詢問到產品
“正常”的工藝研發、設計通常始于客戶的詢問和待加工零部件的相應詳圖?；诖?，一張毛坯件的圖紙將被繪制。并指定測量值、邊界條件及材料。在
這一階段完成首次概念評審，從而明確能否根據要求將零部件成型。在完成毛坯件圖紙之后開始計算成本。
展開 基于ADAMS的盤形軋制零件結構優化與故障診斷方法
1 盤形軋制零件結構優化與故障診斷方法分析
1.1 盤形軋制零件結構建模
在實際的盤形軋制零件加工過程中，軋制依據方法的不同分為了熱軋和冷軋：熱軋是一種具有比金屬再結晶更高溫度的軋制方式，其可以優化鋼材料的性能[7,8,9];冷軋指對鋼板毛坯進行軋制的金屬成型工藝，其主要的軋制工序是在室溫下進行的[10,11]。
基于此，研究利用CATIA軟件建模后使得在草圖設計時，將設計者的空間限制輸入作為特性參數保留，然后在以后的設計中做一些視覺上的修改，以此構建最直接的參數化模型，即能夠通過對系統參數的編輯，直接完成草圖修正?？紤]實際的軋制工作，研究通過優先分析輥棒與軋制部件的滾動式接觸構建輥與輥子軋制的簡易模型。在變形區內，一些主要參數之間存在著一定的關聯性而非孤立的關系，并且這些基礎參數都是對各工藝參數綜合后得出的。在實際工作中，常常會碰到一些基礎參數和變形區間存在著一定的數學關系，若不能準確地把握這種數學關系，將會造成錯誤。例如，壓下量與軋制輥子的半徑、咬入角之間的關系表達如式(1):
式(1)中，Δg表示壓下量，G和g表示軋制前后軋制部件的厚度，B表示軋制輥子的半徑，β表示咬入角。其中，咬入角的計算如式(2):
相對變形量中的計算如式(3):
式(3)中，δ1、δ2以及δ3表示相對壓下量、寬展量以及延長量，K和k表示軋制前后軋制部件的寬度，C和c表示軋制前后軋制部件的長度。在相對變形量中，軋制的實際變形速度計算如式(4):
式(4)中，v表示變形的實際速度，vn表示平均變形的實際速度，u表示軋制部件軋出的實際速度，t表示時間，x表示軋件的總量，其是軋件數m的總數。在CATIA軟件三維建模的基礎上，研究將ADAMS動力軟件應用在之后的仿真和分析中。
展開 超級干貨，金屬材料成型種類及工藝流程
（2）軋制
軋制：將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮成型軋制使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。
軋制分類：
按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋:就是金屬在兩個旋轉方向相反的軋輥之間通過，并在其間產生塑性變形的過程。（關注“機械工程師”，絕對讓您受益匪淺）
橫軋：軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。
斜軋：軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。
工藝流程：
應用：
主要用在金屬材料型材，板，管材等 ，還有一些非金屬材料比如塑料制品及玻璃制品。
（3）擠壓
擠壓：坯料在三向不均勻壓應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工方法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。
工藝流程：
擠壓前準備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭擰校直→鋸切（定尺）→取樣檢查→人工時效→包裝入庫
優點：
1、生產范圍廣，產品規格、品種多；
2、生產靈活性大，適合小批量生產；
3、產品尺寸精度高，表面質量好；
4、設備投資少，廠房面積小，易實現自動化生產。
缺點：
1、幾何廢料損失大；
2、金屬流動不均勻；
3、擠壓速度低，輔助時間長；
4、工具損耗大，成本高。
生產適用范圍：主要用于制造長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件。
（4）拉拔
拉拔：用外力作用于被拉金屬的前端，將金屬坯料從小于坯料斷面的?？字欣?，以獲得相應的形狀和尺寸的制品的一種塑性加工方法。
優點：
1. 尺寸精確，表面光潔；
2.
展開 機械知識：鑄、鍛、焊、軋、機加工及3D打印——各種金屬材料最全的成形工藝介紹
（2）軋制
軋制：將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮成型軋制使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。
軋制分類：
按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋:就是金屬在兩個旋轉方向相反的軋輥之間通過，并在其間產生塑性變形的過程。
橫軋：軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。
斜軋：軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。
工藝流程：
應用：
主要用在金屬材料型材，板，管材等 ，還有一些非金屬材料比如塑料制品及玻璃制品。
（3）擠壓
擠壓：坯料在三向不均勻壓應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工方法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。
工藝流程：
擠壓前準備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭擰校直→鋸切（定尺）→取樣檢查→人工時效→包裝入庫
優點：
1、生產范圍廣，產品規格、品種多；
2、生產靈活性大，適合小批量生產；
3、產品尺寸精度高，表面質量好；
4、設備投資少，廠房面積小，易實現自動化生產。
缺點：
1、幾何廢料損失大；
2、金屬流動不均勻；
3、擠壓速度低，輔助時間長；
4、工具損耗大，成本高。
生產適用范圍：主要用于制造長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件。
（4）拉拔
拉拔：用外力作用于被拉金屬的前端，將金屬坯料從小于坯料斷面的?？字欣?，以獲得相應的形狀和尺寸的制品的一種塑性加工方法。
優點：
1. 尺寸精確，表面光潔；
2. 工具、設備簡單；
3. 連續高速生產斷面小的長制品。
缺點：
1. 道次變形量與兩次退火間的總變形量有限；
2. 長度受限制。
生產適用范圍：拉拔是金屬管材、棒材、型材及線材的主要加工方法。
展開 
【技術鄰雙11】近300個精選CAE視頻統統六折起！錯過等一年（領券截止：11月12日21點）
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Abaqus實現DFLUX移動熱源（焊接，激光切割）
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ABAQUS-鋼板三輥軋制繞彎成型模擬
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ABAQUS-帶工字型鋼筋梁的三面受熱及熱結構順序耦合模擬
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焊接仿真1-基于abaqus的焊接理論（增加多焊縫同步焊與step by step演示 ）
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焊接仿真2-基于Weldplaner的固有應變法焊接仿真
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焊接仿真3-在MSC.Marc 中焊接模擬的實現
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焊接仿真4-在simufact.welding中焊接模擬的實現
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焊接有限元分析基礎課程
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基于ABAQUS的旋壓成型有限元仿真—旋壓
24
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基于Abaqus的旋鍛成型數值仿真建模方法
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基于ABAQUS 之轉子軸承模擬及轉子振動仿真
80
8折
二、ANSYS分區
課程名稱
折扣價
折扣
ANSYS鋼筋混凝土非線性分析系列教程
30
6折
基于ANSYS預應力T型截面簡支梁有限元分析
90
6折
基于ANSYS APDL結構優化設計系列教程
30
6折
基于ANSYS鋼-混組合梁非線性分析
30
6折
水哥ANSYS入門經典案例50講
60
6折
ANSYS地震時程分析教程
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6折
基于ANSYS的鋼筋混凝土梁開裂過程模擬(分離式建模)教程
24
展開 【專業知識】鑄、鍛、焊、軋、機加工及3D打印——各種金屬材料最全的成形工藝介紹
（2）軋制
軋制：將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮成型軋制使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。
軋制分類：
按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋:就是金屬在兩個旋轉方向相反的軋輥之間通過，并在其間產生塑性變形的過程。
橫軋：軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。
斜軋：軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。
工藝流程：
應用：
主要用在金屬材料型材，板，管材等 ，還有一些非金屬材料比如塑料制品及玻璃制品。
（3）擠壓
擠壓：坯料在三向不均勻壓應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工方法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。
工藝流程：
擠壓前準備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭擰校直→鋸切（定尺）→取樣檢查→人工時效→包裝入庫
優點：
1、生產范圍廣，產品規格、品種多；
2、生產靈活性大，適合小批量生產；
3、產品尺寸精度高，表面質量好；
4、設備投資少，廠房面積小，易實現自動化生產。
展開 金屬成形方法大全，除了機加工還有些什么？
（2）軋制
將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮成型軋制使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。
軋制分類：
按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋?？v軋就是金屬在兩個旋轉方向相反的軋輥之間通過，并在其間產生塑性變形的過程；橫軋軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致；斜軋軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。
工藝流程：
應用：
主要用在金屬材料型材，板，管材等 ，還有一些非金屬材料比如塑料制品及玻璃制品。
（3）擠壓
坯料在三向不均勻壓應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工方法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。
工藝流程：
擠壓前準備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭擰校直→鋸切（定尺）→取樣檢查→人工時效→包裝入庫
優點：
1、生產范圍廣，產品規格、品種多；
2、生產靈活性大，適合小批量生產；
3、產品尺寸精度高，表面質量好；
4、設備投資少，廠房面積小，易實現自動化生產。
缺點：
1、幾何廢料損失大；
2、金屬流動不均勻；
3、擠壓速度低，輔助時間長；
4、工具損耗大，成本高。
生產適用范圍：主要用于制造長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件。
展開 金屬材料成形工藝匯總
鍛造設備供應商
Schuler
意大利菲賽普
LASCO公司
株式會社栗本鐵工所
北京機電研究所
青島青鍛鍛壓機械有限公司
揚州鍛壓機床股份有限公司
合肥合鍛機床股份有限公司
……
(2)軋制
軋制：將金屬坯料通過一對旋轉軋輥的間隙（各種形狀），因受軋輥的壓縮成型軋制使材料截面減小，長度增加的壓力加工方法。
軋制分類：
按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋。
縱軋:就是金屬在兩個旋轉方向相反的軋輥之間通過，并在其間產生塑性變形的過程。
橫軋：軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致。
斜軋：軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。
應用：主要用在金屬材料型材，板，管材等 ，還有一些非金屬材料比如塑料制品及玻璃制品。
軋制設備供應商
VAI Clecim公司
無錫市新寶重工機械有限公司
……
(3)擠壓
擠壓：坯料在三向不均勻壓應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工方法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。
工藝流程：
擠壓前準備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭擰校直→鋸切（定尺）→取樣檢查→人工時效→包裝入庫
工藝特點
優點：
1、生產范圍廣，產品規格、品種多；
2、生產靈活性大，適合小批量生產；
3、產品尺寸精度高，表面質量好；
4、設備投資少，廠房面積小，易實現自動化生產。
缺點：
1、幾何廢料損失大；
2、金屬流動不均勻；
3、擠壓速度低，輔助時間長；
4、工具損耗大，成本高。
生產適用范圍：主要用于制造長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件。
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