三輥Y型軋機,由三個互成120°的盤狀軋輥組成,軋輥布置如Y型。軋件在三輥Y型軋機孔型中變形均勻,寬展小,尺寸精度高,而且軋機設備緊湊,軋件溫降小,有效地保證了軋制溫度,因此該軋機尤其適合用來軋制塑性差、難變形的金屬材料,如不銹鋼,鎢鉬鈦等。
目前,有限元仿真技術廣泛應用于金屬塑性成形領域,能夠較準確預測和描述金屬塑性變形過程,超前再現變形過程,具有低成本、開發周期短等優點[3]。本文采用大型彈塑性有限元軟件ANSYS/LS-DYNA,對三輥Y型軋機平三角-圓孔型軋制鈦合金棒材過程進行有限元模擬,分析了軋件在孔型中的變形受力狀態,包括金屬橫向流動、縱向流動及應力應變、軋制力等。
(1)借助于有限元軟件對三輥Y型軋機平三角-圓孔型系統進行了模擬分析,從而得到了變形區軋件在軋制過程中金屬流動、應力應變、軋制力的變化趨勢。
(2)平三角-圓孔型系統生產鈦合金棒材是可行的,棒材在平三角孔型中的金屬橫向流動性優于在圓孔型中的,但在平三角孔型中的金屬縱向流動波動大于在圓孔型中的。
(3)除了平三角-圓孔型系統,還可嘗試將其他孔型系統(如弧三角-圓、平三角-圓4瓜三角-圓等),應用于鈦合金棒材生產。
采用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對三輥Y型軋機平三角-圓孔型系統軋制鈦合金TC4鈦棒工藝進行模擬,研究了棒材在平三角-圓孔型中的金屬流動、應力應變、軋制力等軋制參數。模擬結果表明:采用平三角-圓孔型系統生產鈦合金棒材是可行的,為新產品軋制方案及孔型設計提供了分析依據。









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