钎钢用中空钢,简称“钎钢”,截面以正六边形和圆形为主。然而经过研究计算得出奇数边中空钎钢有更强的抗断裂和抗弯曲能力,因此本文以正七边形钎杆用中空钢为研究对象讨论奇数边钎钢的生产制造方法。目前国内生产钎钢的方法主要是热穿-热拔的方法,与热穿-热拔的方法相比较,热穿-热轧生产的中空钢寿命较高,生产效率也较高,因此具有广阔的发展前景。以前,大多数学者关于钎杆的研究多集中在钎杆使用过程中应力、应变状态分析、寿命评价、热处理工艺、选材方面,对钎杆用中空钢的几何结构参数研究很少,新型钎钢产品的开发和生产方法的研究更是没有受到重视。钎杆用中空钢的成型过程是复杂的弹塑性变形过程之一,它涉及到几何、材料、边界条件非线性,同时包含多个物理场的耦合。随着计算机数值模拟技术的发展,更为精确地研究轧制中轧件的变形行为成为可能。本文采用三维弹塑性有限元方法模拟钎钢用中空钢成型过程,试图找出奇数边中空钢的生产制造方法和工艺参数。本文首先调查了钎杆用中空钢的国内外研究状况;系统阐述了三维弹塑性有限元基本理论,给出了有限元法模拟钎杆用中空钢成型过程的操作要点;利用有限元分析软件ABAQUS进行数值模拟,分析钎钢成型过程中金属的变形流动特征,尝试用空拔、滚动模拉拔、一道次轧制、两道次轧制和三道次轧制成型等方法,通过改进其孔型等多个工艺参数,获得了较好的生产方法和工艺参数。