楔横轧阶梯轴三维数值模拟研究

"轴类零件模横轧三维数值模拟 (2011年)，王南，张庆恒，张乃伟，岳龙山，河北工程大学机电学院" 在本文中，作者探讨了轴类零件的模横轧（楔横轧）三维数值模拟技术，这是一种在汽车工业中用于制造轴类零件的先进成形方法。传统的制造方法，如机加工、铸造和锻造，已无法满足现代汽车工业对轴类零件高质量和高效生产的要求。模横轧技术能够提高生产效率并优化零件性能。 作者利用Pro/E软件创建了楔横轧模具和轧件的三维参数化模型，这允许他们精确控制模型的几何特性。接着，这些模型被导入到ANSYS/LS-DYNA有限元软件中，以建立一个用于模拟阶梯轴轧制过程的有限元模型。通过这种模拟，研究人员可以获取轧制过程中轧件内部的应变场分布以及表面的变形形状。 在建立有限元模型时，作者假设模具和轧辑是刚性的，并使用刚性壳单元（shell 163）来表示模具。这样的假设有助于简化计算，同时尽可能地捕捉实际变形过程的关键特征。在模拟过程中，他们考虑了材料特性参数、接触条件、约束条件和载荷等因素，以确保模拟的准确性。 通过对轧制过程的三维数值模拟，作者获得了轴类零件在变形过程中的应力、应变分布情况，以及金属流动的规律。这些结果为深入理解轴类零件的成形机制和缺陷形成原因提供了宝贵的数据。此外，该研究还为其他零件的轧制成形研究提供了理论依据和参考。 ANSYS/LS-DYNA的后处理功能使得作者能够直观地分析和解释模拟结果，通过应力和应变云图，揭示了金属在轧制过程中的流动模式。这些分析对于优化模具设计、改善工艺参数和预防可能的缺陷至关重要。 这项工作强调了利用现代计算机模拟技术在轴类零件制造中的应用，尤其是模横轧技术，它有助于提升汽车工业中轴类零件的制造水平，推动了这一领域的技术创新和发展。通过这种方式，研究人员可以预测和控制复杂的塑性变形过程，从而实现更高效、更经济的生产。