波纹管成形过程的数值模拟

波纹管的成形是管坯在压缩和弯曲的应力下的弹塑性变形,变形过程既有材料非线性还有几何非线性,变形过程较为复杂,同时也会引起管坯的回弹、破裂等问题。该文通过有限元软件ANSYS,仿真分析波纹管的成形过程,模拟出波纹管成形过程中应力分布情况以及波纹管的成形极限,为指导和优化成形工艺提供重要的分析依据。     

方波纹管制造工艺与模具设计

方波纹管制造工艺的关键是波纹板的成形问题。本文对不同的成形工艺方案作了比较,找出了简便易行、经济合理的方案。给出了胎具设计过程中,应当考虑的各构件间相对运动的理论关系。     

INCOLOY825多波厚壁波纹管压制过程

1压制难点图1为多波厚壁波纹管。图1多波厚壁波纹管图纸首先,材质选用INCOLOY825,比较特殊,属于镍—铁-铬-钼合金,材料特性不易掌握。其次,最终成形壁厚要求范围较小,难以选择合适厚度的板材进行压制。第三,该波纹管壁厚较大、波高较高,难以用机械胀型等方法进行制作,只能采取液压成形方式进行压制,而采取液压成形又因其波数较多,所采用的成型用坯料较高,压制时容易出现失稳现象。2波纹管制作过程2.1坯料的选择对液压波纹管来讲,管坯直径即为波纹管波谷外径,波纹管波高外径由液压扩径而成。在变形过程中,波高外径逐渐扩大,材料受扩展延伸…     

多层多波Ω形波纹管液压成形的数值模拟

对某两层四波Ω形波纹管的液压成形过程进行了有限元数值模拟,分析各层管坯成形后的应力场和应变场分布以及波高方向鼓波高度和壁厚减薄率。结果发现,波纹管液压成形过程中,卸载前最大等效应力出现在大圆弧上,卸载后最大等效应力出现在大圆弧与小圆弧过渡处;波纹管在液压成形过程中,最大塑性变形出现在波峰上,最大塑性应变达27%;波纹管液压成形过程中壁厚减薄严重,波峰处可达17%以上。将模拟所得的波形参数与实际液压成形结果相对比,成形厚度、波高方向鼓波高度等参数的相对误差均小于5%,说明采用有限元法对Ω形波纹管液压成形进行数值模拟是有效、可信的。     

大口径阀门用精密金属波纹管成形工艺

通过对大口径金属波纹管成形工艺方法比较,突出多波一次整体液压胀形工艺的优点,着重阐述金属波纹管液压成形模具的设计、波纹管半自动成形工艺流程的介绍和不同导向结构中的成形装备结构设计,针对特定精密金属波纹管采用相应的成形工艺装备结构。     

超塑成形的钛合金波纹管壁厚分布规律研究

以DN250双波Ti-6A l-4V钛合金波纹管为例研究了采用超塑胀形/轴向加载复合超塑成形工艺成形的钛合金波纹管的壁厚分布规律。用ARVIP3D刚粘塑性壳单元有限元软件模拟了波纹管在胀形、合模和充满3个阶段的壁厚减薄情况,分析了筒坯长度和胀形阶段的变形量对超塑成形后波纹管厚度分布情况影响。通过实验研究了波纹管的实际壁厚分布曲线。结果表明,与其它成形方法相比,超塑成形的波纹管波峰壁厚减薄率较大,壁厚分布可用JIS公式粗略估算。     

单点增量成形U型金属波纹管的试验研究

分析了工业领域中塑性成形管件加工的工艺制造需求和研究现状,介绍了单点增量成形金属波纹管的工作原理。为获得工艺参数对成形过程及成形质量的影响规律,建立了基于Abaqus/Explicit的U型金属波纹管单点增量成形有限元模型,搭建实验平台,开展了试验研究。针对T3紫铜材料,通过不同加工工艺参数下的试验,以波纹成形高度为成形质量检测指标,获得了单点增量加工过程中层间距、主轴转速、轴向进给速度对加工结果的影响规律。结果表明,主轴转速对金属波纹管成形波纹高度影响最大,其次为层间距,而轴向进给速度对成形质量影响不显著。在主轴转速为450 r/min,层间距为0.25 mm,轴向进给速度为0.2 mm/r时为最优工艺参数,金属波纹管单点增量成形质量好、精度高。通过仿真和试验结果对比,验证了此优化结果的可靠性。为进一步应用该工艺提供了参考。     

金属波纹管单点增量成形过程研究

将单点增量成形技术引入金属波纹管成形,提出了一种金属波纹管单点增量成形工艺。基于ABAQUS/Explicit建立增量成形波纹管仿真模型,分析成形过程中成形力的演变,以及成形应力、材料局部变形位移和塑性应变分布的特点;建立了波纹管单点增量成形实验平台,采集成形过程数据并分析实验数据。结果表明：X向分力在增量成形管壁中的数值最大,其次是Y向分力和Z向分力;斜面拉伸区和圆弧过渡区的塑性应变大,该区域管壁容易发生过度减薄和断裂。     

矩形金属波纹管机械胀形工艺仿真分析

针对矩形金属波纹管不易成形的问题,采用数值模拟的方法,研究了不同成形工艺下波纹管的变形特点.建立了纯机械胀形、外加固定模具机械胀形、内加固定模具机械胀形三种矩形金属波纹管成形工艺有限元模型,对比了不同工艺下波纹管的应力应变、壁厚、轮廓等变形特征,分析了成形过程中的变形机理.研究发现,采用纯机械胀形工艺的波纹管波纹形状呈...     

固溶处理及不同冷加工方式对0Cr18Ni9不锈钢波纹管抗应力腐蚀性能的影响

采用 4 2 %MgCl2 溶液对不同冷加工成形方式和固溶处理前后的波纹管进行了应力腐蚀试验 ,并对测试结果进行了比较 ,分析了固溶处理和不同冷加工成形方式对波纹管抗应力腐蚀性能的影响 ,为改善不锈钢波纹管的抗腐蚀性能提供了依据。     

基于有限元法的金属软管中波纹管过渡波的特性研究

利用ANSYS中的APDL语言,建立带过渡波的波纹管参数化有限元模型,通过非线性有限元计算得出不同下降高度的过渡波在拉伸、压缩和弯曲分析的应力分布以及应力变化趋势,研究发现具有合适下降高度的过渡波能大大降低波纹管的应力,从而为波纹管的优化设计,尤其是寿命分析研究提供了一定的参考。     

机械密封焊接金属波纹管随机振动响应及优化分析*

针对焊接式金属波纹管在工作中出现的随机振动问题,运用虚拟激励法理论,采用MATLAB编程得到波纹管在随机激励下轴向和径向时域下的信号;将时域信号利用快速傅里叶变换得到频域信号,并导入Workbench软件中进行随机振动分析;同时对波纹管的危险结构尺寸(波片厚度、焊箍半径和最小弯曲半径)进行响应面优化分析。结果表明:波纹管在受外界随机激励下的频率介于固有频率一阶和三阶之间;波纹管轴向最大响应变形发生在镶嵌静环的一端即自由端,径向最大响应变形发生在靠近波纹管的固定端的波片弧度较大处,随机激励时等效应力集中在靠近焊箍侧,这些位置在工作过程中最容易损坏,与实际工作中的破坏位置相吻合。通过响应面优化分析和自适应多目标优化,得到一组优化关键材料参数,使得波纹管的振动性能得到较大改善,降低了波纹管的损坏率,为焊接金属波纹管的结构参数设计提供理论参考。     

多层波纹管柱屈曲稳定性非线性有限元分析

多层多波波纹管柱屈曲性有限元分析模型规模大、非线性问题突出，不易于收敛。为此，文中给出了一种等效厚度模拟方法，建立了等效单层波纹管有限元模型，并在此基础上进行了波纹管的柱屈曲分析，得到了波纹管的屈曲载荷和屈曲模态。文中的工作为这类多层多波大型波纹管的柱屈曲稳定性分析提供了一种有效方法，分析结果也对该类波纹管的设计有较重要的参考价值。     

一种U形金属波纹管成形工艺的研究

介绍了成形质量对U形金属波纹管疲劳寿命的影响,分析了各种成形工艺的特点及其成形质量,提出一种综合了几种成形工艺优点的新工艺,并通过简单的试验验证了新工艺对成形质量的改善.试验结果表明:新工艺能保证波形几何尺寸、改善波纹表面应力状态和粗糙度,可为波纹管的工艺设计提供参考.     

基于ANSYS的S型波纹管的振动模态分析

利用AutoCAD和Pro／E建立了S型波纹管的三维实体模型。通过ANSYSJ软件建立了S型波纹管的有限元模型,对波纹管在两种工况下进行模态仿真分析,分析出其固有频率和振型,为波纹管的动态响应分析提供了可靠的理论依据。     

谈谈电成形波纹管

一、概述在仪器仪表中通常采用的金属波纹管是液压成形波纹管和焊接波纹管。最近十几年来,又出现一种与上述两种成形工艺方法绝然不同的电成形波纹管。电成形波纹管也称为电镀波纹管、电铸波纹管或电沉积波纹管。它是根据电镀原理,在一个预制的波纹状铝芯模上电镀沉积一层适当厚度的金属材料,然后用化学方法去除芯模,     

多层焊接金属波纹管刚度实验与数值计算对比分析

以机械密封用S型焊接金属波纹管为研究对象,首先通过建立S型波纹管的非对称截面有限元模型,对单双层波纹管在其弹性范围内分别进行了轴向刚度、扭转刚度的数值分析和EJMA标准法计算;其次,通过设计专用夹具测出了单双层波纹管的轴向及扭转刚度值,并将计算结果与试验值进行了对比和分析,从而得到了S型单双层波纹管轴向及扭转刚度的合理的计算方法,为波纹管的结构分析和稳定性提供了理论依据。     

基于离散相模型的波纹板油气分离器优化设计

蛇行波纹板整流器是一种常见的油气分离装置,在油气集输过程中起到了非常重要的作用。本文利用Fluent软件提供的离散相模型,对波纹板油气分离过程的流场进行了分析,并比较了波纹板的结构参数对分离效率的影响,总结不同因素对波纹板分离性能的影响规律,为油气分离元件的工程设计提供有效的依据。     

等节距波纹板的一次成形模

我厂生产的KSGB315/6矿用移动变电站用主变压器,其侧壁的大型波纹板是采用4mm厚A3钢板弯制而成(见图1)。以前,国内曾设计制造了等节距递进成形模,但产品质量达不到要求,一次成形后还须退火,再进行第二次,第三次成形,最后整形拼装才能制成一块波纹板,但还达不到产品零件尺寸要求。去年,我们重新设计制造了波纹板成形模,产品零件一次成形,且达到技术要求。成形模具装置等节距波纹板成形装置由成形模和导向定位装置两部分组成(见图2)。其中模具部分由上模嵌板1、     

多层波纹管动态刚度的影响因素研究

采用有限元分析软件对多层无加强U型波纹管的动态特性进行了分析。利用参数化设计语言(APDL)建立了波纹管有限元模型并对其进行模态分析,分析了含夹层阻尼的多层波纹管的几何参数,如波纹管的波高、波距、直径、壁厚等对波纹管动态刚度的影响及其变化规律。通过振动试验,验证了有限元分析结果的正确性,其结果对波纹管的设计研究提供了一定的参考依据。