楔橫軋多楔軋制是目前楔橫軋工藝較為先進的一種精密加工工藝,是針對長軸類零件開發出來的,其工作原理與楔橫軋單楔軋制相近,在楔橫軋多楔模具的作用下,軋件產生徑向壓縮變形和軸向延伸變形。在目前所有的成形工藝中具有顯著的優勢特點。楔橫軋多楔軋制變形過程屬于非線性大塑性三維成形問題,變形過程中軋件所受到的三維應力應變狀態復雜,成形機理更為復雜。隨著數值模擬方法的不斷發展,數值模擬的精度不斷提高,復雜的塑性變形模擬結果越來越可靠,是目前研究楔橫軋多楔軋制工藝過程的主流方法。借助數值模擬仿真分析方法,調整楔橫軋模具各楔的工藝參數以及排布位置的變化,獲得應力應變場的變化規律,探索其變形、缺陷產生機理,為今后進一步研究楔橫軋多楔零件的精確成形及金屬流動提供了理論參考依據。
建立有限元數值分析模型
整體軋制的楔橫軋多楔有限元模型,如圖1 所示。該模型包括多楔軋輥、擋板及軋件等。假定軋輥是剛性體,軋件是塑性體,軋輥下壓軋件的方向為Y 向(徑向),垂直徑向的方向為X 向(橫向),平行軋件中心軸的方向為Z 向(軸向)。由于軋件結構對稱,取軋件的一半作為研究對象進行有限元模擬。