用现代数值技术和轧制实验等方法进行楔横轧多楔精密成形长轴类零件理论研究,分析精密成形过程中多楔作用下轧件各阶段内部应力、应变和位移场的变化规律,进一步弄清长轴类零件多楔精密成形机理;开发多台计算机大规模并行三维弹塑性接触边界元法计算程序,解析轧件接触区中轧制压力和摩擦力的三维分布规律,建立力能参数和多楔之间的理论关系;阐明多楔中主楔与侧楔合理位置与模具工艺参数间的理论关系。完成上述基础研究,建立系统、完善的楔横轧多楔精密成形长轴类零件理论,为实现火车车轴和汽车半轴等长轴类零件精密成形提供重要的理论基础,满足长轴类零件专业化、低成本和批量生产的市场迫切需求,进一步完善楔横轧学科理论。
楔横轧多楔轧制是高效节材近净成形长轴类零件的先进方法。研究楔横轧多楔轧制长轴类零件成形理论,对于实现"以轧代锻" 精确成形长轴类零件,具有理论和工程意义。项目理论研究,用现代数值技术,建立长轴类零件多楔轧制参数化计算模型,解析多楔轧制长轴类零件位移场、应力场的分布和变化规律,阐明楔横轧多楔轧制长轴类零件的变形机理;获得轧制接触区表面力的三维分布,弄清工艺参数对楔横轧接触区表面力影响规律;阐明楔横轧多楔精密成形长轴类零件轧件顺利咬入条件,建立多楔精密成形长轴类零件稳定轧制理论。分析工艺参数对多楔轧制长轴类零件的形状成形影响规律和力能参数变化规律,建立楔横轧多楔轧制长轴类零件内楔和外楔轧制对接段光滑规律理论。项目实验研究,进行大量轧制实验对不同工艺参数下多楔轧制长轴类零件过渡段光滑对接规律、力能参数及轧制铁路车辆用车轴在线测试。从理论和实验两方面综合出楔横轧多楔轧制长轴类零件成形理论,实现楔横轧多楔轧制长轴类零件的形状成形。上述基础研究,对于合理确定汽车半轴和铁路车辆用车轴等大型长轴类零件多楔成形工艺参数和轧机设计的力能参数,提高轧后零件质量、降低生产成本等具有重要现实意义和应用价值。