一、成形過程分析:
有限元模擬是研究鋁藝護欄環件軋制成形技術的主方式之一,通過自由鍛方式成形的毛坯經加熱后置于徑軸向環軋機上平臺上,主軋輥在設備電機的作用下以恒定速度自轉,抱輥控制軋制過程的穩定性,雛輥所在高度略有少許變化,在本研究中,型膛為開式結構,坯料在高度方向尺寸上有一定的長高。軋制過程中,坯料在芯軸的水平作用下向主軋輥方向移動,當芯輥帶動坯料與主軋輥貼合時,芯輥與坯料隨之轉動,隨著芯輥的移動,坯料長大至零件尺寸。根據軋制過程中坯料的尺寸變化狀態,可將整個成形過程分為三個階段:貼合階段、成形前期階段、成形后期階段和整圓階段。
二、軋制成形溫度場分析:
從相關鋁藝護欄環件軋制過程中截面溫度分布云圖及軋制結束時鋁藝環件整體的溫度分布,可以看出,在整個軋制過程中,鋁藝環件的溫度呈整體均勻下降的趨勢。從咬入階段開始,由于軋制初期一方面環件中部先與模具接觸,而另一方面變形使得上下兩端并未與模具全接觸,使得鋁藝環件在高度方向上,心部的溫度略低,而上下兩端的溫度反而越高。當型腔填滿之后,環件進入穩定軋制階段,環件整體都與模具接觸,整體呈溫度均勻下降趨勢,截面溫度分布逐漸呈現相對均勻的趨勢,在軋制結束時,鋁藝環件整體溫度分布相對均勻,大致在340~380℃之同。
三、軋制成形等效應變分析:
通過鋁藝護欄環件軋制過程中截面等效應變分布云圖及軋制結束時環件整體的等效應變分布,可以看出,軋制過程中,變形較先出現在與芯輥先接觸的內外環面中部,再逐漸向上下端面擴散。軋制結束時,鋁藝環件整體的等效應變分布為沿徑向方向,外環面應變較大,內環面應變次之,心部應變較小。沿軸向方向,心部應變越大,越接近上下端面,應變越小。軋制結束時,鋁藝環件整體等效應變分布大致在0.7~4.0之同。
