螺纹槽管的滚压加工

螺纹槽管是在光管上加工出管外凹入、管内凸出的具有强化传热效率的连续螺纹,其主要结构参数有管径 d、螺距 t 和槽深 e(图1)。近年来,已开始应用于动力、石油、化工以及低品位余热回收等换热设备上。目前的关键是要为中、小化工设备生产厂找到一种既方便又经济的轧制螺纹槽管的加工方法,以便推广应用螺纹槽管换热设备。本文将介绍一种根据滚压加工原理,在不损伤原管材使用性能的基础上,利用普通车床和轧槽管机头.滚轧螺纹槽的加工方法     

管材螺旋槽成形模具设计

采用冲压模具实现了管材螺旋槽成形.根据曲轴毛坯的特殊形状和成形工艺,在其螺旋槽成形模具设计中,使用浮动定位机构实现了曲轴毛坯在模具中的定位,依靠斜楔斜滑块机构完成螺旋槽成形,采用汽缸辅助斜楔斜滑块机构实现了成形凹模在模具中的定位与复位,并给出了螺旋槽工作尺寸的计算.该模具在生产中取得了良好的效果.     

卷门导槽的滚压成形轮设计

着重介绍了以直线段为主的工件的滚压成形轮的设计、计算方法,以及设计过程中应当注意的事项。     

花键冷滚压成形过程有限元分析

基于刚塑性有限元法基本理论,借助通用三维有限元软件Deform-3D V6.0对花键冷滚压成形全过程进行了三维动态分析,获得了成形力一行程曲线、等效应力和等效应变的分布情况.结果表明,变形主要发生在工件表层的一定范围内,工件中心处基本不产生变形,等效应力最大出现在滚压轮与工件接触的两个位置,最大等效应变出现在花键齿槽处.该研究为花键冷滚压成形工艺研究提供了理论依据.     

管材滚压剪切有限元分析

基于DEFORM 3D有限元软件建立了管材滚压剪切的三维有限元模型,并对不同工艺参数下的管材滚压剪切过程进行了解析计算。选用Johnson-cook模型作为材料的断裂损伤模型,经过试算和比较得到合适的材料损伤参数。分析了进刀率、刀具楔角以及管材壁厚等参数对刀具的载荷、管材实际切断深度的影响规律。研究结果将为管材实际切割的参数设定提供理论依据。     

渐开线螺旋花键的滚压加工

阐述了渐开线螺旋花键的滚压原理、坯料计算、工装设计及材料的选择，对滚压加工进行了很好的研究。实践表明，采用滚压技术加工的渐开线螺旋花健，不仅极大地提高了生产效率，且制件的质量也大为提高。     

螺旋槽机械密封液膜流场的动力特性分析

以外侧开槽的螺旋槽机械密封动静环端面间的流体膜为研究对象,建立其三维的有限元周期模型,运用流体力学(CFD)软件Fluent对流场的动力特性进行数值模拟,得到液膜的压力以及开启力的分布规律,并与解析计算得出的结果进行比较,结果表明:模拟值和解析值比较吻合,从而得到合理的液膜数值模拟方法;然后以此模型为基础,数值模拟了工况参数(转速、压差、黏度)和螺旋槽参数(螺旋角、槽深)对液膜流场的泄漏量、摩擦扭矩以及动压特性和开启力的影响规律,研究结果为螺旋槽机械密封的设计提供了有益的参考。     

基于DeForm的密封条钢带滚压成形过程有限元分析

以某汽车密封条钢带骨架为研究对象,利用DeForm有限元分析技术对密封条钢带骨架滚压成形过程建立有限元仿真模型,根据模型分析滚轮基本直径递增量和摩擦系数变化对成形过程中带料等效应力和应变的影响规律。结果表明适当增大滚轮基本直径的递增量和减小滚轮与带料之间的摩擦系数,可降低带料成形过程中的等效应力和应变,有利于保证密封条钢带骨架成形过程稳定并防止产生边缘波浪、褶皱等缺陷。     

花键冷滚压精密成形力学分析与数值模拟

分析了花键冷滚压成形过程,对冷滚压精密成形过程的单位平均压力、冷滚压接触面积和滚压力进行了分析与计算.在此基础上,建立了花键冷滚压过程的力学模型与数学模型,并对花键冷滚压成形过程进行了数值模拟.通过对理论分析、数值模拟和试验研究的对比分析,为花键冷滚压成形工艺的研究与应用提供了理论依据.     

无缝钢管轧制变形过程有限元模拟

利用Pro/E三维CAD设计软件建模,导入ANSYS/LS_DYNA显式动力学有限元软件对无缝钢管轧制过程进行有限元数值模拟,分析无缝钢管截面的变形特点及轧制力和应力应变的变化规律。研究表明显式动力学有限元作为连轧无缝钢管轧制过程的分析方法是行之有效的,对生产实践有指导意义。     

管材三维无芯弯曲过程有限元模拟

建立了管材三维弯曲成形有限元模型,对管材弯曲成形过程进行模拟,分析了管材弯曲过程中应力、应变分布情况,探讨了弯曲角速度对管材成形过程的影响。结果表明,管材弯曲过程中,弯角外侧管壁壁厚减薄,弯角内侧管壁壁厚增大。弯曲角速度越大,管材内外侧壁厚变化越大,越容易发生拉裂、起皱等畸变。     

外螺纹铜管拉深成形过程的有限元模拟

利用非线性有限元仿真软件MARC,研究了外螺旋凸筋管成形过程的三维弹塑性有限元模拟技术.对外螺纹铜管的拉深成形过程进行了模拟,得到了成形过程中工件内部的应力和应变分布规律.结果表明,拉拔过程中,管料发生轴向延伸,但各部分延伸量不均匀,最大延伸变形发生在筋底中心部分.在周向,整体上管料发生压缩变形,但在筋底部分产生一定的延伸,应变为正;径向发生压缩变形.在定径区及铜管离开定径区后,轴向应力均为拉应力,但沿壁厚分布不均匀;同样,拉拔周向应力沿壁厚方向也呈不均匀分布,出定径区后在筋底区的外表面为负,内表面为正.     

微小型薄壁内沟槽铜管旋压缩径数值模拟

文章以有限元分析软件MSC.Marc为平台,建立了微小型薄壁内沟槽铜管钢球高速旋压缩径成形的三维弹塑性有限元模型,对缩径过程的变形机理、应力应变分布和受载情况进行了分析;同时,进行了成形过程实验研究。模拟与实验结果表明,沟槽底部的等效应力应变远大于齿形和沟槽管外表面,钢球与沟槽管接触区受三向压应力作用;等效应变沿轴向呈分层分布,沿周向呈间隔分布;轴向进给速度过大,沟槽管容易出现扭曲变形,轴向拉拔力和钢球承受载荷也相应增大。模拟结果揭示的规律与实验结果相一致。该研究有助于改进缩径工艺,提高加工效率。     

双金属复合带材轧制过程有限元模拟

采用刚塑性有限元法,以实验结果为依据,以大型有限元软件ANSYS为分析工具,对双金属复合带材轧制过程进行计算机数值模拟,分析了双金属复合带材同步或异步轧制过程中,轧辊和轧件的应力,应变分布和轧件的塑性流动变形情况以及轧制力和力矩,以动画的方式模拟轧制过程,给出了一种预测轧制结构,减少实验时间和费用的有效方法。     

车轮轧制成形过程的有限元模拟

采用DEFORM-3D建立车轮轧制过程三维有限元分析模型,在建立轧制过程的数学模型和开发轧辊运动的控制算法,并与DEFORM软件集成的基础上,模拟了实际轧制过程中轧辊的运动。从轧制力对比与轮坯几何形状的分析两方面验证了模型和控制算法的可靠性;分析了轧制过程中材料的流动规律,为改进轧制工艺提供了参考。     

圆管液压成形过程有限元模拟及失效分析研究

选择圆管中间膨胀的液压成形为研究对象.应用LS-DYNA软件,实现圆管液压胀形的模拟仿真过程,为具体的成形实验提供了参考.管件液压成形过程的三种主要的失效形式有弯曲、褶皱、破裂,而液压成形控制中最主要的参数就是压力,轴向给进力以及材料性质.研究中针对不同加载路径所得到的不同成形效果与失效进行分析,得到的模拟结果与相同条件下的真实实验结果比较接近.研究表明,成形工艺中加载路径(内压力与轴向给进的配比关系)的重要性,同时也说明了该液压成形模拟仿真具有一定的准确性.     

环件辗扩过程仿真中的自适应单元重划分

在环件辗扩过程动力显式有限元分析中发现,大变形造成单元的畸变。研究了单元自适应重划分算法。在分析工件单元变形的度量基础上,提出了基于空间域离散误差的单元重划分触发准则。基于传统的栅格法思想,针对环件辗扩的特殊性建立了标准栅格,通过边界拟合和节点平滑完成了重划单元的生成。通过平滑物理量、新单元节点在旧单元中包含测试以及新旧单元间物理量的映射完成了物理量的继承和传递。最后,通过算例验证了单元自适应重划分算法的有效性。     

钢管三辊连轧成型过程的有限元分析

本文采用弹塑性、大变形和接触非线性有限元法,应用MARC软件对Y型三辊两道冷轧钢管的成型过程进行了分析,得到了钢管在成型过程中横截面的变形图和应力应变的分布规律.根据数值计算结果绘制了钢管冷轧成型过程中的轴向应力、环向和径向应力分布曲线,根据应力分布规律分析了对成品钢管直径和壁厚精度的影响因素.研究成果可以作为冷轧钢管成型工艺参数和成型辊设计的参考.     

芯棒位置对管材内径尺寸精度影响的有限元模拟

利用MSC.MARC有限元仿真软件模拟了固定短芯棒拉拔时芯棒在变形区中不同位置时的管材拉拔过程,研究芯棒位置不同对管材内径尺寸精度影响的规律.结果表明,芯棒在变形区中位置不同,拉拔管材的内径尺寸缩小量不同,这种变化还与芯棒与模子的配合类型有关.本模拟反映了拉拔过程中管材变形的近似过程,为研究和开发新工艺、新技术提供了有效的工具.