SimufactForming系列教程二十--钢管斜扎穿孔工艺

钢管斜扎穿孔工艺

穿孔是热轧管生产中最重要的成型工序，它的任务是将实心的坯料穿孔成空心坯（毛管）。

如上图所示为曼乃斯曼穿孔法的示意图：两个主动轧辊相对轧制线倾斜放置、两个导板（随动导辊）固定不动、中间的随动顶头（轴向定位）。

内孔是热圆坯（在轧辊与导板组成的变形区内）通过周向轧制并穿过锥形顶头时形成的。管坯由一对倾斜布置且沿同一方向旋转的锥形辊驱驱动，圆管坯旋转的动力是轧辊与圆管坯之间的摩擦力，该力作用于管坯使其纵向前进穿过顶头尖端，在该处内裂纹开始形成，即：管坯旋转并承受周向渐增的压应力，该压应力又使得管坯中心形成高的拉应力。

本算例将在SimufactForming中完成这一工艺过程的仿真。

按如下图所示的参数定义一个新的工艺类型：

导入模具以及工件的几何，模具和工件已在CAD软件中装配，无需进行定位，其装配图如下所示：

在材料库中查找Ck15-h1，并将其赋予钢坯，此时的工艺流程树如下所示:

选择摩擦/手动定义，按如下图所示的参数定义三种摩擦属性，并分配给相应的工具：

按如下图所示的参数定义模具及工件的温度属性：

在定义压机之前，给两个主动轧辊定义旋转轴：

选择压力机/手动定义/表格驱动-----速度/时间，为两个主动轧辊定义旋转速度，参数设置如下：

为推料器定义一个压缩弹簧，参数设置如下图所示：

顶头为随动部件，为其定义一个模具插入，并释放绕Y轴的旋转自由度：

为钢坯划分网格，选择网格类型为Ringmesh，环形轴为Y轴，其他参数设置如下图所示：

在此例子中成型控制参数无需特别设置，保持默认即可：

最终得到的成型工艺树如下图所示：