环轧和辗轮
辗轮模拟环轧由于其高精度、高效率和高性能而成为轴承行业的一种典型工艺。由于能源(包括风力发电)和航空航天等行业越来越多地使用轧制环,因此对轴承和由轧环生产的其他零件的需求不断增加,包括:航空航天发动机部件、法兰、齿轮链轮、核反应堆零件、滑动轴承、压力容器壳体和绳轮。轧制环件的直径可达10多米,无缝轧制环件中的定向周向晶粒流动是环件轧制工艺的一个独特特性和非常重要的优势。由于环件和车轮轧制生产对精度和可靠性的要求非常高,因此需要高效的模拟,以便在高性能的有限元模拟软件中进行详细调查和验证。
借助QForm RingRolling,可以降低开发和设计环轧工艺的成本,并提供环轧机的佳工作状态。QForm有助于环件预测最终形状,检查工艺是否存在缺陷,并估计所有模具的负载和扭矩。在后处理器中,可以检查主辊和导辊以及芯轴中的负载梯度,并预测模具的磨损和变形,以便更详细地研究最终环形状。
在环件和车轮轧制模拟过程中,QForm软件解决了以下技术任务:
- 控制过程中的温度,并检查超过整个工艺流程链规定的钢变形温度范围的位置
- 通过从预成型工序到最终轧制工序的流线追踪功能,预测环件或轮中的金属流动质量
- 轧制曲线和策略的评估:环件生长速度与直径的相关性和高度与厚度的相关性
- 评估优化轧制工艺
异形截面环轧-温度场分布异形截面环轧-塑性应变分布
软件优势
- 相对较快的模拟速度与简单的用户界面相结合,有助于在相对较短的时间内对正在开发的工艺进行模拟
- 利用选定的环轧参数预测最终环件或车轮形状的可能性
- 宏观尺寸和纤维结构预测,以控制环工作表面上的纤维走向
- 在整个轧制过程中估算环件和轧辊的温度分布
- 轧制前钢坯锻造工序的加热温度和参数评估
环轧模块特色
- 专门开发的全自动对偶网格算法,可显著提高增量过程的模拟速度
- 设置流行的实际轧制机器的轧制曲线和策略(如SMS Meer、Muraro、Siempelkamp和Mitsubishi)
- 模具中网格生成采用特殊算法,在与工件的接触区域具有高度加密的网格,允许在不增加模拟时间的情况下显著提高模拟精度
- 可以模拟整个工艺链,从工件加热开始,通过锻造、冲孔和轧制完成
- 为各种类型的轧制机设置环件轧制的接口,如径向、径向-轴向和车轮轧制以及机架中的轧制。
QForm中的轴承轧制仿真。在径向机上进行环轧。塑性应变分布QForm中环轧模拟,X方向速度分布