铝艺护栏环件成形过程数值模拟研究分析

　　一、成形过程分析：

　　有限元模拟是研究铝艺护栏环件轧制成形技术的主方式之一，通过自由锻方式成形的毛坯经加热后置于径轴向环轧机上平台上，主轧辊在设备电机的作用下以恒定速度自转，抱辊控制轧制过程的稳定性，雏辊所在高度略有少许变化，在本研究中，型膛为开式结构，坯料在高度方向尺寸上有一定的长高。轧制过程中，坯料在芯轴的水平作用下向主轧辊方向移动，当芯辊带动坯料与主轧辊贴合时，芯辊与坯料随之转动，随着芯辊的移动，坯料长大至零件尺寸。根据轧制过程中坯料的尺寸变化状态，可将整个成形过程分为三个阶段:贴合阶段、成形前期阶段、成形后期阶段和整圆阶段。

　　二、轧制成形温度场分析：

　　从相关铝艺护栏环件轧制过程中截面温度分布云图及轧制结束时铝艺环件整体的温度分布，可以看出，在整个轧制过程中，铝艺环件的温度呈整体均匀下降的趋势。从咬入阶段开始，由于轧制初期一方面环件中部先与模具接触，而另一方面变形使得上下两端并未与模具全接触，使得铝艺环件在高度方向上，心部的温度略低，而上下两端的温度反而越高。当型腔填满之后，环件进入稳定轧制阶段，环件整体都与模具接触，整体呈温度均匀下降趋势，截面温度分布逐渐呈现相对均匀的趋势，在轧制结束时，铝艺环件整体温度分布相对均匀，大致在340~380℃之同。

　　三、轧制成形等效应变分析：

　　通过铝艺护栏环件轧制过程中截面等效应变分布云图及轧制结束时环件整体的等效应变分布，可以看出，轧制过程中，变形较先出现在与芯辊先接触的内外环面中部，再逐渐向上下端面扩散。轧制结束时，铝艺环件整体的等效应变分布为沿径向方向，外环面应变较大，内环面应变次之，心部应变较小。沿轴向方向，心部应变越大，越接近上下端面，应变越小。轧制结束时，铝艺环件整体等效应变分布大致在0.7~4.0之同。