Analisi del processo di deformazione del rotolamento continuo e progettazione di ottimizzazione del sistema Pass per barra di titanio

Le leghe di titanio, note per la loro bassa densità, alta resistenza, eccellente resistenza al calore, resistenza alla corrosione, biocompatibilità, proprietà non magnetiche, non tossicità e buona stabilità termica e beni di consumo. Con l'aumentare della domanda di prodotti in lega di titanio e le loro applicazioni si espandono, anche i requisiti di qualità per questi prodotti si sono aumentati, richiedendo un'ulteriore ottimizzazione dei loro processi di produzione. Per le aste in lega in lega di titanio, i metodi tradizionali prevedono il rolling alternativo usando un mulino incrociato. Per migliorare le proprietà meccaniche e la trasformazione delle aste di titanio, è essenziale adottare la tecnologia di rotolamento continua calda per la produzione di aste in lega di titanio di piccole dimensioni. Questo studio affronta questioni come orecchie, torsione e scarsa rotondità riscontrate durante la produzione continua di rotolamento delle aste in lega di titanio su una linea di produzione specifica in Cina, utilizzando analisi teoriche e software ad elementi finiti ANSYS per simulare il processo di lancio e ottimizzare il sistema di passaggio per Risolvi questi problemi.

L'unità di produzione di rotolamento continuo dell'asta in lega di titanio in un determinato impianto è costituita da un mulino di tipo Y a tre roll, che elabora la lega di titanio TC4 da una billetta di diametro di 25 mm a un prodotto finito di 15 mm di diametro attraverso 8 passaggi. Il design del passaggio originale era il passaggio del round-round-round-round-round-round-round-round-round-round-round-round-round-round. Tuttavia, le aste in lega di titanio finite hanno spesso mostrato difetti come le orecchie che attraversano l'intera lunghezza, la torsione significativa e la scarsa rotondità, portando alla fine a una precisione dimensionale del prodotto non conforme. Per risolvere questi problemi, è stata proposta un'idea: il passaggio del triangolo piatto può essere migliorato per ridurre l'irrenezza del flusso circonferenziale del metallo, mitigando così la torsione e riducendo l'ampiezza del flusso del metallo nel passaggio rotondo?

Punti chiave dello studio

1. Simulazione del processo di deformazione : utilizzando un sistema di passaggio "-round a triangolo piatto" migliorato e software ANSYS/LS-DYNA non lineare a elementi finiti, il processo di deformazione delle aste in lega di titanio nella continua unità di rotolamento è stato simulato vividamente.

2. Miglioramento del passaggio del triangolo piatto : il passaggio migliorato del triangolo piatto comporta l'aggiunta di un blocco trapezoidale nella parte inferiore del tradizionale rotolo piatto. Durante il rotolamento, il blocco trapezoidale si preme nel pezzo arrotolato, posizionandolo in modo che la parte pressata appaia allo spazio del rullo nel passaggio rotondo successivo, riducendo l'ampiezza del flusso del metallo verso lo spazio del rullo e diminuendo così la formazione delle orecchie .

3. Riduzione della torsione : il blocco trapezoidale serve anche a posizionare il pezzo arrotolato, riducendo in modo significativo il flusso circonferenziale irregolare causata da densità di metallo irregolare, recupero elastico e vibrazioni del mulinellito nel tradizionale passaggio del triangolo piatto. Ciò riduce notevolmente la probabilità di torreggiare i problemi comunemente osservati nel tradizionale sistema di passaggio del "triangolo piatto".

4. Estensione assiale migliorata : la presenza del blocco trapezoidale limita il flusso circonferenziale del metallo, forzando l'estensione assiale. Ciò migliora il coefficiente di estensione di ciascun passaggio e aumenta la riduzione per PASS, affrontando i problemi derivanti da una riduzione eccessiva utilizzando completamente le apparecchiature esistenti e migliorando la capacità di elaborazione delle billette.

5. La rotondità migliorata e l'accuratezza dimensionale : i risultati della simulazione finale mostrano chiaramente che il sistema di passaggio "round a triangolo piatto" migliorato migliora significativamente la rotondità delle aste in lega di titanio, migliorando così l'accuratezza dimensionale dei prodotti.

In conclusione, il sistema di passaggio migliorato affronta efficacemente i problemi delle orecchie, della torsione e della scarsa rotondità nel processo di rotolamento continuo delle aste di titanio, portando a una maggiore qualità del prodotto e accuratezza dimensionale. Questa ottimizzazione è cruciale per soddisfare le crescenti esigenze e requisiti di qualità nella produzione di prodotti in lega di titanio.

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