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高压弯头等径等厚管坯热推温压成形工艺研究

王炜

  近年来随着工业的快速发展,高压弯管作为航空、航天、汽车、石油化工工业中气体、液体的输送管路和结构件,得到了广泛应用。通过不同弯曲成形工艺生产的管材,其内外壁的承载能力有较大的差异,成形后各处的壁厚不同,弯头质量参差不齐。要提高管材的使用安全性及使用寿命,则需先提高管道的韧性,抗冲击性,及耐磨性。为研究高效率、高质量的弯头成形工艺,本文以近年来企业研发的热点“热推制弯头成形工艺”为基础进行创新研究。进而建立高压弯头等径等厚管坯热推温压成形工艺研究模型。 新工艺主要由中频感应热推椭圆形弯头预制坯和温压整形终成形两部分组成。本文借助有限元模拟软件Deform对热推制成形过程、温压成形过程进行数值模拟。 首先以预制坯椭圆弯头温压缩颈量和弯头截面椭圆度为影响因素分析温压成形弯头质量,得出最优的预制坯弯头尺寸,进而返求热推的牛角形芯棒尺寸并加以优化。 然后对热推弯成形进行正交实验,以热推弯生产的椭圆弯头的壁厚均匀性、弯头截面椭圆度、弯头截面周长和外弧弯曲半径四个评价指标分析推制速度、摩擦系数及热推制中频感应加热的温度三个因素对成形影响的主次顺序,以及总结这三个因素对其成形质量的影响规律,并最终确定出了最佳工艺参数组合。 最后通过正交试验得到的热推的最佳工艺参数结合温压成形工艺参数建立完整的高压弯头等径等厚热推温压工艺有限元模型,并通过测量成形后弯头的壁厚、弯曲半径等一系列尺寸参数,验证了在此工艺下生产的弯头的质量是合格的,从而进一步确定了工艺的可行性,为以后的生产实践提供了依据。……   
[关键词]:数值模拟;等径等厚;热推温压;感应加热;壁厚分布
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2012年