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　　（2）锥辊的进给。上下锥辊的自转速度为300（rad/s），高速是为了使环件能更好的在高度方向上变形，使环件能够更好的扩展形态，并最终顺利归圆。
　　2 结果分析
　　根据有限元仿真模型，可设置不同的主辊转速、芯辊的移动速度，改变网格划分大小，在保证计算准确和精度要求情况下，在不同因素影响下，对仿真结果分析如下：
　　2.1 环轧速度的影响
　　采用分组仿真，设置主辊转速为50rad/s、150ad/s和300ad/s，结果看出，当主辊速度过低时，如图3是主辊转速为50rad/s的模拟，可以发现若主辊转速过低，坯料的上侧容易造成材料的堆积造成畸形。
　　又如果主辊速度较大，例如为300rad/s，那么单位时间环轧经过的网格比较多，计算模拟的耗时最多，影响计算效率；当主辊的转速为150rad/s的时候，轧制效果相对较好，效率也较高，计算机计算的时间也相对缩短了不少。另外如果轧制的速度过快的话，毛坯容易与主辊进行挤压而向上变形，呈凸起状态，为了避免这种现象的发生，需要调整好主辊和芯辊的速度，芯辊的进给速度不能过快，同样主辊的转速也不宜过快，综上所述按如图4三组当中150rad/s的转速效果最好，效率高。
　　2.2 划分网格对结果的影响
　　取上述转速为150rad/s，对网格单元进行划分，分别取个数为50000，130000，200000，因为该零件外表面加工后变形程度较大，因此取得网格数较高，也是为了增加精度，确保模拟的稳定性。当取50000时，网格较粗糙，轧制使得边缘凹凸不平，看起来比较“粗糙”，但计算速度快，有利于粗略分析各辊的转速，并且及时进行调整。取个数为200000时，计算的步长减少了，但计算的时间又增长了许多，因此最佳个数取130000。
　　2.3 环轧成形结果分析
　　对于上述最佳环轧速度、网格数量划分，最终以转速150rad/s，网格个数为130000对环件进行数值模拟。通过DEFORM仿真模拟，可以看到毛坯环轧的整个动态过程，并可以看到在整个过程中应力应变，及温度等变化。前期0-30s内，径向变化较慢，各网格流动不明显；30-100s内比较平稳，坯料主要向中心内凹处流动，圆环逐渐变大，100s时各辊基本进给完成，达到预定的尺寸，100-120s之间为归圆阶段，对最后的形状进行整形，在后处理中可观察环轧过程中位移及应力、应变图。
　　3 结束语
　　轧制过程的模拟真实的反应了环扎机生产环件的整个成形过程，与实际的环扎相比，模拟计算可以大大的减少成本，并提高效率，减少了实际做实验的时间和精力，只需要通过电脑的运算就可以得到整个环扎的过程，并可以等到应力应变，温度等等不同参数在环扎过程中的变化，但由于个人电脑计算速度有限，需要针对计算的精度、稳定性、计算时间进行合理的分配，并选择出最优的模拟方式以及性能参数。通过对毛坯网格划分的控制，可以调整计算机在仿真时候的计算速度，通过计算机的数值模拟和工艺改进，对于确保环件在实际生产过程中环扎的顺利进行，和环扎效率的提高有着重要的意义。文章是根据计算机的模拟和仿真对汽车法兰的环扎工艺进行研究，并进行工艺的改进，但由于实验条件有限，不能进行实际的法兰环扎生产实验，这也是接下来所需要解决的困难和问题。

汽车排气管法兰成形数值模拟与工艺改进

2016-07-21 10:41　来源: 互联网作者：周建峰马昌龙等浏览次数 1957

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