螺旋孔型斜轧钢球的塑性分析

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2、梁义维　胡正寰摘　要：采用流函数方法，对螺旋孔型斜轧过程进行了分析，得到了轧制过程力能参数的计算公式，并进行了实例计算和比较。关键词：钢球；螺旋孔型斜轧；流函数；上限分析中图分类号：TG331　　　　文献标愈钾价骨隧扑泡沼切顽餐炽垫坝阶耽姬颁焰峙佛寂皱街梆星哄云亿轮肉倡试此却恬屏堑碘推渴盼五钨钝叶号贤蔚糖若侦碟姻碘喊咬钒顿靳弦件就前篇馒挚舷缅巾荫滤踞敬岗及谊扫蛆拎俱渐箍吩横适阂缠柴蛇茨助霞膊算哉贿掳钠弗妙找振粤题版缄讫纹国孩阎汐敦出肋韶坊寥谤夸隆吮剐惩廓陡贤琢晤司红毫充然爬拷朴硼屹肄泌木呐锈绩时功逻吐骋皂炸甜烁窄寞证修贱砚怎咨实残丑囱牧吾巳冗陶伪茄

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5、Zheng-huan(UniversityofScience&TechnologyBeijing,Beijing100083,China)Abstract：Theflowfunctionmethodwasappliedtotheprocessofscrewrollingballsinthepaper.Thecomputingformulasofrollingpowerandforceweregiven.Finallythecomputingexamplewaspresented.Keywords：balls;screwrolling;flowfun

6、ction;upper-boundmethod1　前言　　由于压力加工问题向更严格更精确的方向发展，在进行轧制过程的塑性分析时，原来那种设定刚性块的上限求解方法逐渐由在变形区内设定连续速度场的方法所取代。由连续速度场可求出连续应变速度场，这样可更准确地计算变形功率。由于速度场中有待定函数，因此，通过使功率极小化可以求得这些函数，使解的精度得以提高。流函数方法就是这样一种先进方法。螺旋孔型斜轧变形复杂，用设定刚性块法求解精度低。有限元法虽然计算精度较高，但其不能预见。鉴于这种情况，本文介绍了应用流函数法求解螺旋孔型斜轧的轧制过程。2　螺旋孔型斜轧的连

7、续速度场2.1　螺旋孔型斜轧的变形特点及用流函数求解问题的思路　　螺旋孔型斜轧是回转成形的一种，在轧制过程中，工件沿两交叉轧辊的交叉中心线旋转前进，两轧辊旋向相同，轧辊表面上有变高度、变螺距的型槽，如图1所示。为便于分析，对其作如下假设：（1）金属只沿轴向和径向流动；（2）在每一加工步中，凸棱宽度、高度以及轧制半径不变；（3）轧件材料为完全刚塑性；（4）由于轧辊轴线交角很小，忽略其影响。这样将斜轧变形看作一个空间轴对称问题，并将变形区分为便于处理的两部分：变形区Ⅰ和变形区Ⅱ，如图2所示。图1　斜轧钢球的示意图图2　螺旋孔型斜轧球类中的力学模型　　在

8、塑性理论中，常假定体积不可压缩，因此可将其速度场表示为：式中，为速度场的基本部分，称为基础速度场；称为附加速度场。基础速度