数控弯管的空间转角数据转换算法

应用矢量弯管原理,推导和比较了数控弯管的空间转角数据转换的三种算法;并基于空间三角形算法,采用可视化编程软件VC＋＋6．0开发了三维弯管数控系统软件,实现自动弯管。     

平板折弯节能型扰流子对弯管压力降影响的数值模拟

高速流体流过弯管时,在弯管内侧面出现分离流和二次流现象,导致流体能量损失。为了降低由于流体碰撞管壁造成的能量损失,以直径300mm的管道为研究对象,设计了一种安装在弯管前端的异形扰流子,以期减小弯管处压力损失。运用计算流体力学软件FLUENT,采用RNG k-ε模型和SIMPLE算法求解不可压缩Navier-Stokes方程,在5种雷诺数下对加装不同结构参数扰流子的弯管进行全流场数值计算,分析扰流子叶片转角、叶片长度和扰流子安装距离对弯管进出口压力降的影响。结果表明:在不同雷诺数情况下,未加装扰流子弯管数值模拟结果与理论计算结果基本一致;扰流子叶片转角α和长度L均对弯管压力影响显著,能够有效降低弯管进出口压力损失。     

基于多目视觉的弯管空间参数测量方法

针对大尺寸复杂弯管空间参数的测量精度难以保障、测量效率低的问题,提出一种基于多目视觉的非接触式弯管空间参数测量方法.该方法根据多目视觉原理,利用基于中心轴线的匹配方法,从不同视点获取弯管空间轴线的三维坐标,并利用边缘线计算弯管外径,最后利用三维建模技术重建被测弯管的三维模型.设计并建立了一个八目相机的弯管空间参数测量系统,测量实验证明该方法和测量系统可以实现弯管空间参数的快速测量,测量时间可控制在1 min内,两端面中心点测量误差为0.25 mm,外径测量误差为0.0721 mm,弯曲角度测量误差为0.278°.     

胶囊机器人弯曲环境通过性与磁矢量控制

以空间万向旋转磁矢量为驱动源,以实现胶囊机器人在充满大黏度液体复杂弯曲环境内的非接触转向游动为目标,根据弯曲环境几何约束条件,研究机器人在圆弧弯管、转角弯管内的通过性与万向旋转磁矢量的控制策略。根据路径规划,推导机器人在弯曲环境内非接触游动所需要转弯位置、转向角和驱动距离,为顺利实现机器人转弯控制,基于上述参量,建立万向磁矢量的空间变换模型。试验表明,上述控制策略能够有效实现胶囊机器人在弯曲环境内的通过。     

弯管零件逆向设计方法的研究

弯管零件用途广泛,但由于其空间的复杂性,不易测量与仿制.利用三维坐标测量机,可以在较短时间内测得大量弯管零件表面上的点.利用数值方法,即可得到弯管零件各项参数的近似值.在单段圆柱拟合的基础上,重点关注弯管零件关键点的求解,同时给出了一种快速确定弯管矢量初值的方法.     

基于SolidWorks的弯管焊接工装设计

弯管是水泥泵车上的易损易耗零件。弯管两端的法兰尺寸和空间位置尺寸准确度均要求较高。弯管的空间形状复杂,壁厚较薄,铸造难度较大。弯管在新产品试制时常根据铸造工艺需要分成几段铸造。各段弯管加工后,再采用焊接组合成一个弯管零件。利用SolidWorks三维建模软件制作弯管的焊接工装,有效地保证了弯管法兰的空间位置尺寸要求,保证了产品质量,提高了生产效率。此焊接工装经过设计和改进后完全满足了弯管组合焊接需要,完成的弯管零件完全符合泵车装配需要。     

PROE技术求取空间弯管曲线的应用研究

空间弯管具有比较复杂的空间曲线形态,尤其是具有多个相贯和弯扭组合的弯管零件,传统的求取方法是采用坐标放样技术,本文通过一个具体的弯管零件,采用Pro/E中曲面造型和曲线求取技术,设计弯管零件的3D结构形态及弯管模具的结构特征.     

页岩气压裂双弯头弯管冲蚀规律研究

为研究页岩气压裂双弯头弯管的冲蚀规律,基于液-固两相流模型和冲蚀理论建立双弯头弯管冲蚀模型,研究典型工况参数、双弯头弯管结构参数对双弯头弯管冲蚀速率的影响。研究表明:最大冲蚀速率发生在压裂液首先流经的第一个弯头外拱内壁后半部分,第二个弯头冲蚀区域前移且冲蚀区域增大;双弯头弯管的最大冲蚀速率,随压裂液流体速度、支撑剂颗粒体积分数的增加均增大,随着支撑剂颗粒粒径、双弯头弯管曲率半径的增大均减小;双弯头弯管上弯头与下弯头装配转角为20°~40°时,双弯头弯管的最大冲蚀速率较大。     

空间弯管仿真与回弹补偿

回弹是空间弯管成形的主要成形缺陷。为了预测和补偿空间弯管成形中的回弹,通过编写用户幅值子程序（UAMP）,将有限元法应用于空间弯管的成形和回弹分析,提出了一种从仿真结果中提取管材中心线的方法。通过圆柱螺线形弯管成形的仿真计算,建立了管材回弹前后中心轴线曲率、挠率的关系。提出了一种基于求解曲线基本方程的空间弯管模具型面补偿方法,论述了曲线几何补偿的数学依据。通过对曲率和挠率(均为非常值)曲线进行补偿计算和成形仿真,对该方法进行了验证。结果表明该方法能够有效补偿回弹误差,保证弯管精度。     

普通弯管机进行三维弯管加工的应用

分析普通弯管机设备性能及工件弯管要求,在普通弯管机上加装分度装置,并按弯管参数在管子上划出辅助尺寸线,进行三维弯管加工。扩展了普通弯管机的使用范围,节省了大笔的设备费用,解决了空间管道弯管加工的难题。     

半自动液压弯管机及其PLC控制

介绍一种新型半自动液压弯管机,它可在手工送料和手动转角下自动弯管,实现管件同半径三维多弯.对其工作原理、液压系统和PLC控制系统等方面进行介绍,阐述了该机的性能特点,控制系统使用了工业级的可编程控制器和触摸屏,使整个系统运行更加稳定、可靠,抗干扰能力更强,故障率更低.     

弯管相贯线切割运动轨迹的数学建模

目前的管件加工设备只能在直管上而不能直接在弯管上切割相贯线和焊接坡口.研究了在弯管上直接切割相贯线和焊接坡口的规律,为后续切割机床的设计提供理论基础.为简化数学模型,讨论了直管与圆环面弯管相贯,首先通过对比直管相贯和弯管相贯的异同,提出弯管相贯的加工方案;然后在对管件数控切割原理和割炬路径运动学分析基础上,提出可满足弯管加工要求的五联动数控火焰机床运动方案,并用参数方程描述切割相贯曲面的空间几何关系和运动关系,最终推导出在切割过程中各运动分量的求解公式.     

数控弯管工艺知识库研究

通过分析弯管各个加工参数及模具对弯管成形的影响,设计了数控弯管工艺知识库.通过该知识库,用户可以查询以往加工记录、模具、弯管机等信息,方便了数控弯管的工艺参数选取与资源的管理.在数控弯管工艺知识库的基础上,通过运用CBR方法,得到了弯管回弹角,减少了试弯次数,提高了数控弯管效率.     

磁力研磨法加工弯管内表面的工艺参数优化

利用磁力研磨法,使安装在六自由度机械手的磁力研磨装置带动弯管内部的磁粒刷沿弯管中心轴线往复运动,同时磁力研磨装置旋转,解决空间弯管内表面研磨加工的技术难题。选取了影响磁力研磨工艺抛光弯管内表面的主要工艺参数（磁极转速、加工间隙、磁性磨粒粒径、轴向进给速度）并应用正交试验设计法对钛合金弯管内表面进行了研磨试验,结合试验数据对工艺参数进行了分析和优化。通过对比钛合金弯管内表面研磨前后的表面粗糙度及形貌变化,验证了采用磁力研磨工艺对弯管内表面进行光整加工的可行性和可靠性。     

三维无模弯管机器人的设计与控制

为了避免弯管作业对于模具的依赖,设计了一种不需要模具的三维弯管机器人,其主体包括机械机构和控制系统.弯管机构设计简单、结构紧凑,可对管件连续加工,完成三维无模弯管加工.从结构设计、工作原理方面进行了分析,并对关键机构进行了设计和运动学分析.根据三维无模弯管的控制要求,对机器人控制系统的硬件、软件进行了设计,利用触摸屏、...     

加热弯管有限元分析

建立了加热弯管的数学模型,并系统的分析了加热弯管塑性加工的受力情况,推导出加热弯管弯曲时推力、弯矩、支撑力的5个计算公式,同时分析了加热弯管弯曲成形时管材截面的应力、应变及中性层的位置.通过对加热弯管弯曲成形变形的有限元分析,总结出加热弯管弯曲成形的变形特点,得出加热弯管弯曲成形不仅有助于改善变形区的应力分布,而且有助于防止变形时管材截面的畸变.指出了管材弯曲加工时所出现的缺陷是管材壁厚不均匀及其截面形状畸变引起的.     

基于三维坐标开发的弯管加工程序

轨道交通车辆制动系统管路承载和传输压缩空气,并连接空气制动系统各部件,制动系统管路以弯管为主,弯管主要采用数控弯管机进行加工,加工时采用矢量弯管原理,需要输入直线进给量(Y轴)、空间旋转量(B轴)和平面弯曲量(C轴).而设计人员应用CATIA、Pro/E等三维软件设计管路过程中,无法直接测量管路的空间旋转量(B轴),只...     

面向小尺寸空间的弯管坡口机内涨式夹紧机构设计

通过对各种常用大口径热煨弯管坡口加工机床夹紧机构进行技术分析,针对存在的外部机构尺寸大,夹紧不可靠、容易损伤工件表面等问题,提出了夹紧方式的改进策略,设计了一种新型内涨式夹紧机构,可以实现小尺寸空间内利用弯管的内径作为定位基准,实现弯管的夹紧定位,并确保与主轴同轴,保证弯管坡口的加工质量。     

基于有限元的弯管应力分析研究

本文利用大型有限元分析软件ANSYS对内压作用下的弯管的应力进行了分析,实现了弯管应力有限元法分析方法.同时详细研究了弯管加工缺陷对弯管应力的影响,进一步验证了理论分析的准确性.     

基于马蹄芯弯管注射模具设计

介绍了88.5°弯管注射模具的设计,制定了符合88.5°弯管注射模具马蹄芯二次侧抽芯的制作方案,并进行了88.5°弯管注射模具试模等工作,试模调试结果表明,所设计的88.5°弯管注射模具能满足对弯管注射模具歼模、抽芯、顶出等设计要求.