2020年, 第27卷, 第4期　
刊出日期：2020-04-28
  

  • 全选
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    综合评述
  • 薄板渐进成形数值仿真研究进展
    蔡圣, 刘欣梅, 陈军
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 1-12. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.001
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    由于板料渐进成形过程的耗时性以及变形机理和接触模型的复杂性，数值仿真面临效率、精度和算法等方面的问题。分析了板料渐进成形数值仿真中显、隐式积分算法的优劣，归纳了网格划分中壳单元、实体单元以及实体-壳单元的不同特点，总结了渐进成形仿真中确定屈服函数、硬化准则和断裂模型的难点与规律。最后，从简化模型、自适应网格、结构对称性、虚拟速度和质量缩放等方面研究如何提高仿真效率，并分析了其中的关键技术、存在的问题以及未来的发展趋势，帮助在仿真的设定、优化与分析方面获得更进一步的理解，推动渐进成形专用仿真技术的发展。
    • 塑性成形技术与工艺
  • 离合器外齿毂冷挤压成形工艺参数多目标优化
    刘左发, 冯文杰, 陈莹莹
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 13-20. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.002
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    针对某汽车离合器外齿毂冷挤压成形中出现的成形载荷大、材料利用率低和内花键圆角填充不饱满的缺陷，采用中心复合试验设计建立以入模半角、坯料壁厚、定径带长度和摩擦因子为优化变量，以成形载荷、坯料体积和内花键圆角间隙为优化目标的二阶响应面模型，并运用基于Pareto解的多目标遗传算法对模型迭代寻优，获得一组最优工艺参数：入模半角为26°、坯料壁厚为6.8 mm、定径带长度为10 mm及摩擦因子为0.10。有限元模拟和工艺试验验证结果表明：采用最优工艺参数能有效降低成形载荷并提高材料利用率，内花键圆角填充效果也得到了明显改善。试验结果与模拟结果基本吻合，验证了该优化方法的正确性。
  • 无芯棒旋锻径向进给参数匹配研究
    石松, 卢曦
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 21-26. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.003
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    以某轿车等速万向传动中间旋锻轴为研究对象，提出了基于毛坯尺寸变化和力学特性变化的粗、中、细道次下的径向进给量和径向进给道次匹配。通过严格控制径向进给量和径向进给道次的工艺参数变化匹配，保证内外圆圆度质量要求，特别是内圆圆度质量要求，避免旋锻几何缺陷，从而保证产品的静强度和疲劳强度要求。首先通过应力约束和圆度质量要求确定径向进给量范围；然后，通过控制内外圆圆度质量避免出现几何缺陷，提高锻打效率，从而确定径向进给道次；最后确定粗、中、细道次下的径向进给量和径向进给道次匹配，并与国外采用的工艺参数，如锻打时间和锻打次数等进行比较。结果表明，匹配的无芯棒旋锻径向进给道次合理，可为下一步试制做准备。
  • 钼棒材径向锻的失效机制研究
    杨益航, 赖飞龙, 郑艾龙, 张厚安
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 27-32. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.004
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    针对钼棒材径向锻过程中易出现微观组织不均匀和裂纹等缺陷的问题，使用DEFORM-3D有限元软件分析棒材径向锻后材料的应力和应变分布特征，理论分析失效发生的因素及对策，提出优化模具及工艺方案。模拟分析结果表明，棒材经径向加工后，应力在外表面的分布与成形模具形状关系密切，且外表面上与模具接触的部位应力较大，而内部应力分布则相对均匀；应变量较大值主要分布于成形棒材的外表面部分，棒材心部的应变量较小，应变分布与其加工过程密切相关。最后，提出通过将单侧成形模具设计为120°圆弧包角，参照模具尺寸设置坯料单次进给量，并在锻后采用850℃保温60 min的热处理工艺，可获取组织及性能良好的钼棒材。
  • 螺旋伞齿轮近净成形试验研究
    王瑶, 査光成, 谢斌, 李振红, 赵伟, 袁天宇, 张烽
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 33-40. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.005
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    采用Deform-3D有限元数值模拟与试验相结合的方法对螺旋伞齿轮的近净成形进行研究，提出初步的工艺优化解决方案。首先，通过有限元数值模拟分析，增设了预锻成形工序，将螺旋伞齿轮的近净成形工艺方案优化为"下料-退火-磷皂化-镦粗-退火-磷皂化-终锻"。在数值模拟基础上，对螺旋伞齿轮终锻成形进行了3水平2因素的正交试验，并在锻造试验结果基础上确定了合理的模具结构。结果表明，增加分流道能够有效减小成形压力；在优化后的模具结构中，压力机档位为1600 kN时能够实现螺旋伞齿轮的近净成形并且保证模具不被破坏。
  • 含预置板的双层钛合金超塑成形/扩散连接零件缺陷分析及工艺改进
    韩颖杰, 付和国, 王会东, 赵天章, 金龙
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 41-47. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.006
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    采用超塑成形/扩散连接（SPF/DB）工艺成形了含预置板的TC4钛合金双层结构零件，试验发现成形缺陷主要包括两类：外观缺陷和内部缺陷。外观缺陷包括表面沟槽、表面阶差、表面凹坑和气道塌陷等，内部缺陷包括焊合率低和预置板定位偏移等。通过对各缺陷的分析和对多层板SPF/DB技术关键点的梳理，深入剖析了缺陷形成的主要原因：止焊剂和毛料等定位偏差、成形模具和气道间隙尺寸偏差、止焊剂涂覆质量不良和表面准备状态不佳等。提出了消除缺陷的工艺措施，包括提升止焊剂涂覆工艺、改善成形模具结构设计、提高模具制造精度和改进定位协调方式等。试验结果证实这些措施能够有效避免各类缺陷的出现，达到零件各项技术指标。
  • 毛坯尺寸对QSn7-0.2合金旋压筒形件性能及微观组织的影响
    席奇豪, 樊文欣, 冯再新
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 48-52. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.007
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    以QSn7-0.2合金为研究对象，采用强力旋压机分别对不同直径与壁厚的毛坯进行旋压成形。利用布氏硬度仪、万能拉伸试验机和扫描电子显微镜，研究不同毛坯尺寸对旋压件的性能及微观组织的影响。结果表明：随着毛坯直径的增大，布氏硬度、抗拉强度和屈服强度逐渐减小，伸长率逐渐增大；随着毛坯壁厚的增大，布氏硬度、抗拉强度和屈服强度逐渐增大，伸长率呈逐渐减小趋势；此外，随着毛坯直径的增大和毛坯壁厚的减小，平均晶粒大小呈增大趋势。
  • 面向材料特性的QP钢部件综合性能分析与优化设计
    谢晖, 陈佳求, 程威, 唐志文, 周鑫
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 53-60. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.008
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    将正交试验设计方法与冲压、零部件碰撞及刚强度数值模拟相结合，综合评估了QP钢材料的屈服强度Rp0.2、弹性模量E、抗拉强度Rm和剪切模量G对汽车结构件性能的影响，并确定最优影响因素组合。以汽车前纵梁为例，建立了汽车前纵梁冲压和碰撞的计算机辅助工程模型，分别运用正交试验方法及灰色关联分析方法进行仿真计算方案的设计，通过正交试验分析获得了以上因素对结构件性能的影响程度由大到小依次为G、E、Rm、Rp0.2；通过正交试验和灰色关联度分析方法分别得到两组比较数据，即试验序号4的组合和试验对比组，相比试验序号4的组合，试验对比组的最大减薄率增大了8.91%，碰撞单位质量吸能增大了2.83%，峰值碰撞应力增大了2.13%，结构吸能效果略有提升，但是开裂风险提高了8.91%，同时，结构刚强度分析最大变形量不受影响，证明最优参数组合为Rp0.2=650 GPa，Rm=1100 GPa，E=216 GPa和G=85 GPa。
  • 超声振动滚压加工参数对TC4钛合金表面质量的影响
    席刚, 刘元铭, 张跃飞, 刘燕萍
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 61-67. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.009
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    通过超声振动滚压加工正交试验，研究主轴转速、进给速度、静压力和加工次数对TC4钛合金表面质量的影响，并将材料的表面粗糙度、显微硬度及残余应力作为其表面质量的评价指标。试验结果表明：超声振动滚压加工工艺能降低TC4钛合金表面粗糙度，大幅度提高显微硬度，在表面引入残余压应力；合适的主轴转速、进给速度及加工次数使表面粗糙度达到最佳效果，一定范围内，表面粗糙度随着静压力的增大而减小；主轴转速对材料表面显微硬度影响较小，显微硬度随着进给速度的增大而减小，随着静压力及加工次数的增大而增大；主轴转速对材料表面残余应力有无规律的影响，材料表面的残余应力值随着进给速度的增大而减小，随着静压力及加工次数的增大而增大。
    • 材料性能与变形理论
  • 基于不同应变路径的QP980超高强钢板回弹预测
    聂昕, 杨昕宇, 张茜, 顾成波
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 68-74. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.010
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    为了更加精准的预测超高强钢冷冲压后零件的回弹大小，提供模具设计及修正理论依据，解决实际生产中的回弹问题，以QP980超高强钢板为研究对象，通过使用自主研发的实验装置完成拉伸压缩循环实验，获取不同预应变下的循环拉伸压缩应力-应变曲线，从而建立QP980超高强钢板在复杂加载模式下的Y-U材料模型。基于不同的材料模型对帽形件进行拉延、成形和翻边等不同冲压应变路径下的回弹数值仿真，并将有限元模拟分析结果与实际回弹值对比。结果表明，在任一成形工艺下，Y-U材料模型都能更加准确的预测高强钢冷冲压回弹，其中屈服准则为Hill48的Y-U材料模型回弹预测最可靠；对于不同冲压应变路径下的Y-U材料模型预测，相较于成形冲压回弹，拉延回弹后的帽形件回弹角θ1预测精度提高了2.1%；相较于翻边冲压回弹，对卷曲半径ρ的预测精度提高了49.6%；而回弹角θ2在成形路径下的预测最贴合，相对误差仅为0.2%。
  • 损伤对JCO成形弯曲回弹计算的影响
    白图娅, 梁培, 张本国, 范利锋
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 75-82. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.011
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    为提高大型直缝焊管JCO成形过程中的回弹计算精度，考虑JCO成形过程中损伤行为对回弹计算的影响，采用能够反映成形过程中损伤演变规律的Lemaitre非线性混合强化耦合损伤本构模型，并利用ABAQUS/Umat子程序将本构模型移植到有限元模型中。分析了双相结构X80管线钢JCO成形中三点自由弯曲成形过程，探讨了损伤对应力、应变及回弹的影响规律。结果表明：塑性变形越大，损伤程度越大，Mises残余应力水平越低，弹性应变值越大，造成Lemaitre损伤模型的回弹角计算结果大于传统弹塑性模型。因此，Lemaitre损伤模型的回弹后弯曲角的计算结果大于传统弹塑性模型。Lemaitre损伤模型计算结果更加接近实验值，与使用传统弹塑性模型相比，最大计算相对误差可以减小约2.8%。
  • 超大型环形件用2219铝合金的热变形本构方程及热加工图
    陈镇扬, 彭文飞, 牛波凯, 束学道, 左锦荣
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 83-92. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.012
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    采用Gleeble-3500型热模拟机，分析了2219铝合金在变形温度为330~450℃，应变速率为10-2~10 s-1，统一压缩变形量为60%的条件下的热变形行为，研究了应变速率和变形温度对流变应力的影响，建立了超大型环形件用2219铝合金热变形时的本构方程和热加工图。结果表明：2219铝合金的流变应力随变形温度的升高和应变速率的降低而降低；基于应变-应变速率补偿模型建立的本构方程可以更好地预测其流变行为，实验值与预测值的相对误差的标准偏差为6.7%，最大相对误差绝对值为18.7%；确定了热加工最佳工艺参数区间：应变速率为10-2~1.2×10-2 s-1，变形温度为400~430℃。
  • GH3230合金高温热变形行为及微观组织变化
    欧新哲, 马天军
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 93-100. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.013
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    通过热压缩实验，研究了GH3230合金在温度950~1220℃和应变速率0.1~10 s-1条件下的高温热变形行为，构建了高温变形抗力数学模型，并分析了微观组织的变化。结果表明：随着应变速率的增加和变形温度的降低，材料的高温变形抗力增大；变形温度的提高和应变速率的增加有利于动态再结晶的发生和动态再结晶晶粒的长大；GH3230合金高温变形抗力可用Zener-Hollomon参数的高精度双曲正弦函数描述，其中热变形材料常数为：A=1.22279×1028，n=8.64987，α=0.00284，平均变形激活能Q=742.335 kJ·mol-1；对于GH3230合金，采用高温和低应变速率可以获得优良的热加工等轴晶粒组织和低的加工变形抗力。
  • 电流加载方式对AZ31B镁合金板材拉伸变形行为的影响
    赵文凯, 池成忠, 崔晓磊, 高东升, 白璐, 林鹏
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 101-109. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.014
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    为了探究脉冲电流加载方式对AZ31B镁合金板材拉伸变形行为的影响，通过单向拉伸实验研究了脉冲电流加载方式（持续加载与间断加载）和加载时间对AZ31B镁合金板材塑性的影响，结合试样温度场分布分析了电流辅助拉伸过程中试样宽度与厚度方向的应变分布，并观察了不同电脉冲电流参数条件下的微观组织。结果表明，脉冲电流间断加载能够有效提高材料塑性，降低变形抗力，在占空比为40%、电流加载时间为9 s条件下，AZ31B镁合金板材伸长率达到40.5%，并且发现在脉冲电流作用下，试样温度分布不均匀，从而导致了应变不均匀。此外，脉冲电流作用下AZ31B镁合金在较低温度下发生了不同程度的晶粒长大。
  • 3xxx铝合金微通道扁管晶粒组织和加工硬化
    李凯, 邹天下, 李大永, 彭颖红, 唐鼎
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 110-117. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.015
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    采用电子背散射衍射技术，研究了分别使用两种铝合金（3102和3F03）制备的同规格微通道扁管的晶粒组织，比较了5%冷轧变形后两种铝扁管中的残余应变分布。对冷轧后的铝扁管进行600℃/3 min退火处理，获得了包含异常大晶粒的退火组织。基于铝扁管的单向拉伸实验数据和加工硬化率曲线，建立了含应变修正项的硬化模型。使用该模型对单向拉伸变形过程中铝扁管材料中的位错密度和位错平均自由程演化进行了求解。结果表明：相比于3F03挤压态铝扁管，5%冷轧变形使得3102挤压态铝扁管筋部组织发生较高程度加工硬化；3102挤压态铝扁管在塑性变形过程中的位错平均自由程较小；3102挤压态铝扁管因具有较高的Si元素固溶含量和较小的晶粒尺寸而具有较高的加工硬化率。
  • PM HSS FAX38精冲挤压凸模微观组织及磨损失效机理研究
    崔莹, 吕程, 张祥林
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 118-124. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.016
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    以精冲模具企业常用的一种粉末冶金高速钢FAX38为研究对象，采用带X射线能谱仪和背散射电子衍射功能的扫描电子显微镜对其微观组织进行观察和表征，确定其碳化物类型及体积分数。对FAX38精冲挤压凸模的磨损失效进行了观察和分析，发现凸模存在磨粒磨损和粘着磨损两种磨损形式，碳化物是抵抗磨损的关键组分；磨损面下浅表层的微裂纹主要在碳化物（Fe3W3C、VC）与基体的界面处及Fe3W3C内部萌生，在循环挤压过程中逐渐扩展到表面形成疲劳碎片；疲劳碎片的形成、表面碳化物的脱落及被挤压板材碎片的粘着等现象，形成了复杂的微观磨损形貌。最后，针对该凸模磨损机理，提出了减少磨损的措施。
  • ZK60镁合金绝热剪切行为及损伤断裂研究
    姜丽红, 郭正华, 杨扬
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 125-131. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.017
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    利用高应变率厚壁圆筒外爆压缩实验，分别加载固溶态和挤压态试样，观察其绝热剪切带数量、分布规律（间距）及其扩展和损伤等，研究ZK60镁合金绝热剪切行为及损伤断裂。研究表明，多条剪切带在扩展过程中是相互竞争的，它们之间存在合并和分叉现象，最终剪切带沿着与径向成45°顺时针或135°逆时针方向几乎对称分布在试样截面上，两种旋向的绝热剪切带并没有出现择优分布。挤压态试样由于强度更高，其绝热剪切敏感性更高。裂纹优先在绝热剪切带内部形核，实验中观察到裂纹位于剪切带的边缘，这与绝热剪切带温度场分布有关。
  • 22MnB5高强度钢板材的断裂失效准则研究
    赵清江, 郭怡晖, 梁宾, 范体强, 史爱民
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 132-137. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.018
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    对22MnB5高强度钢板材进行动态拉伸试验，获得材料的弹塑性力学性能数据，使用Swift-Hockett-Sherby本构模型描述其应变硬化特性。完成22MnB5高强钢板材的剪切、准静态单向拉伸、动态拉伸、缺口拉伸和穿孔试验，获得板材在不同应力状态下的力学试验数据，基于有限元软件LS-DYNA中的Modified Mohr-Coulomb（MMC）断裂准则，完成22MnB5高强度钢板材的MMC断裂准则模型参数标定，建立22MnB5高强度钢板材的MMC断裂准则失效曲面。采用MMC断裂准则模型，进行前防撞梁的三点弯曲压溃试验，仿真和试验结果吻合较好，说明MMC断裂准则模型能够有效的预测22MnB5高强度钢在碰撞载荷作用下的断裂失效过程。
  • 基于次加载面的循环塑性模型研究
    王孝文, 阚前华, 李建, 徐祥, 康国政
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 138-145. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.019
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    为了准确模拟材料的棘轮效应，在经典的循环塑性理论框架下，引入次加载面概念并建立了基于次加载面的循环塑性模型，利用回退映射算法对该模型进行了数值实现。通过对比基于次加载面的循环塑性模型和经典的Armstrong-Frederick循环塑性模型发现，前者能够调控棘轮效应的演化速率，弥补了Armstrong-Frederick模型只能预测常速率棘轮效应的缺陷。通过材料参数分析揭示了不同参数对棘轮效应的影响规律，从而明确了材料参数的物理意义。最后，利用建立的基于次加载面的循环塑性模型对U75V钢轨钢和A7N01铝合金两种典型金属材料的棘轮效应进行了模拟。结果显示，模拟结果与实验结果吻合较好，所提出的模型可用于不同循环特性金属材料棘轮效应的预测。
  • 汽车覆盖件同步工程阶段冲压滑移线的控制方法
    何星明, 邬波, 谷树华, 李科杰
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 146-152. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.020
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    基于冲压成形理论，详细阐述了汽车覆盖件冲压成形过程中滑移线缺陷的产生机理。通过有限元仿真分析方法，并借助于AutoForm分析软件，提出了滑移位移量和接触压力是判定滑移线严重程度的两种方法，总结了滑移线判定规范；在同步工程阶段，优化产品R角是控制滑移线最有效的措施，其次，优化冲压方向、工艺补充、拉延筋阻力系数以及模面设计是改善滑移线质量的有效方式。以某车型前门外板为例，完成滑移线控制方法的可行性验证，结果显示：同步工程分析后，只需要对拉延筋进行微调即可达到可接受状态的零件质量效果，避免冲压模具开发后重新加工的风险，提升开发质量和缩短开发周期。
  • 单丸粒和双丸粒喷丸模型的有限元模拟
    贺占蜀, 陈雷, 李超, 余桧鑫
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 153-158. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.021
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    为了研究复合喷丸的工艺效果，运用ABAQUS有限元软件模拟喷丸过程，建立了单丸粒和双丸粒的三维有限元模型。研究了弹丸速度、弹丸半径及靶材几何特征对残余应力场和等效塑性应变影响的一般规律，并研究了二次冲击时弹丸速度和弹丸半径对强化效果的影响。单丸粒喷丸模型的仿真结果表明，随着弹丸速度和弹丸半径增大，表面残余压应力、残余压应力最大值及残余压应力层深度均增大，等效塑性应变层深度也随之增大。单丸粒喷丸强化不同几何特征靶材表面时的强化效果从大到小依次为凹槽面、平面、圆柱面和球面。双丸粒喷丸强化在靶材表面引入的残余应力和最大残余应力均大于单丸粒喷丸。当第2个丸粒选择较小的弹丸半径时，可在靶材浅表面形成更大的残余压应力。
  • 淬火温度对45Mn2V/Q345复合锯片用钢组织性能的影响
    杨跃辉, 苑少强, 郭继富, 韩会杰
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 159-163. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.022
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    测定了45Mn2V/Q345复合锯片用钢的力学性能，结合对显微组织及拉伸断口形貌的观察讨论了淬火温度对其组织性能的影响。结果表明：当淬火温度由860℃降至830℃时，试验钢的强度明显增加，伸长率有所降低，且拉伸断口上沿复合界面处产生了严重的分层现象。显微组织的观察显示，与860℃淬火试验钢相比，淬火温度为830℃时45Mn2V覆板的组织有所细化，硬度上升，由于此温度高于45Mn2V覆板的Ac3温度而低于Q345基板的Ac3温度，故Q345组织中出现了较多的铁素体，硬度相应降低，这导致两者的硬度差增加；此外，较低的淬火温度也降低了碳原子的扩散能力，使复合界面处的过渡层厚度变小。上述因素不仅使各层金属在拉伸过程中形成更大的不均匀变形，而且也加剧了复合界面处的应力集中，导致断口上产生更严重的分层。因此，为使45Mn2V/Q345复合钢板获得更优的综合力学性能，进而增加锯片的使用寿命，其淬火温度应略高于Q345基板的Ac3温度。
  • 冷轧薄板离线板形测量误差分析及其修正技术
    白振华, 张立更, 崔熙颖, 刘超智, 李鹏
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 164-169. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.023
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    针对以往现场就冷轧薄板离线板形测量过程中忽略重力影响而造成测量板形与实际板形偏差较大的问题，充分考虑到冷轧薄板离线板形测量的工艺特征，研究了冷轧薄板离线板形测量误差的产生机理，分析了不同浪距和板厚对浪高的影响，并建立了一套适合于冷轧薄板离线板形测量的重力影响模型。在此基础上，定量分析了重力因素对浪高的影响并提出了相应的冷轧薄板离线板形测量误差修正技术，采用悬挂测量法验证了冷轧薄板离线板形测量误差的修正方法的计算精度。将其应用到某1220二次冷轧机组的生产实践，取得了良好的使用效果。
  • 连续退火过程中带钢板形演变规律及其影响因素
    何召龙, 许鹏, 王晓雷, 王云祥, 王瑞, 白振华
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 170-178. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.024
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    针对以往现场对于连退机组工艺的研究偏重于性能与通板稳定性的控制，而对板形控制偏少，导致机组板形封闭率的问题，充分考虑到连退机组的设备与工艺特点，以某1550连退机组为研究对象，分别以来料板形为16I的中浪、双边浪及高次浪为例定量研究了连退过程中带钢在各工艺段单元内外的板形演变趋势。同时，将连退炉的加热段作为典型案例，定量模拟出了在不同的炉辊凸度、来料板形、横向温度分布以及张应力作用下单元内外的板形分布情况，分析了上述因素对单元内外板形的影响规律。最后，提出了可以从炉辊辊型优化、来料板形标准的制定、张力设定值的优化等方面入手进行连退炉内板形控制的策略，为现场对连退机组的板形控制提供理论基础。
  • 5000 mm轧机组合式机架拉杆尺寸优化设计
    蒋莉, 廖文玲, 伍琼仙
    塑性工程学报. 2020, 27(4): 179-184. https://doi.org/10.3969/j.issn.1007-2012.2020.04.025
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    以某5000 mm组合式粗轧机测量数据作为原始数据，采用基于遗传算法的多目标优化设计理论，在Ansys Workbench优化模块下进行优化分析。将拉杆尺寸作为设计变量，将机架等效应力、窗口变形、横梁与立柱开裂间隙及机架纵向变形作为目标函数对拉杆尺寸进行了优化分析与对比，最终得出使机架具有最佳力学性能的拉杆的最佳尺寸。其中1、2号拉杆最优直径为Φ346 mm，3、4号拉杆最优直径为Φ227 mm，5、6号拉杆最优直径为Φ236 mm，7、8号拉杆最优直径为Φ332 mm。同时得到在拉杆最佳尺寸下机架最大等效应力为112 MPa，窗口最大变形量为0.18 mm，横梁与立柱开裂间隙最大值为0.06 mm，机架纵向总变形为2.7 mm。与整体式机架力学性能进行比较，组合式机架窗口最大变形量减小61%，机架强度明显提高。
塑性工程学报
Journal of Plasticity Engineering
ISSN 1007-2012
CN 11-3449/TG

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