钢管机械扩径工艺研究

介绍了大口径直缝焊管机械扩径的优点，原理及扩径力的计算，找出影响扩径力及扩径头寿命的因素。     

管筒形件的机械扩径成形条件

机械扩径是制造各种管筒形零件的有效方法之一。研究机械扩径技术 ,首先需要建立管坯在扩径过程中可以扩圆的整体屈服条件和可能扩裂的局部破坏条件。根据管坯的基本变形规律和主要特征 ,提出了在机械扩径过程中 ,管坯变形可以分为整圆和扩径两个阶段的概念。通过对这两个变形阶段的应力分析 ,建立了管筒形零件机械扩径时的整体屈服和局部破坏条件 ,即机械扩径成形条件。     

扩径模具形状参数对制品质量的影响

机械扩径模具是一种分瓣的扇形结构。受模具形状参数的影响 ,筒形件制品的轮廓形状和壁厚分布以及与其质量相关的塑性变形都表现出不同程度的局部特征。这些局部特征不仅难以通过理论解析予以揭示 ,而且也不便于通过实验进行定性和定量分析。然而关于模具形状参数对制品质量影响规律的描述 ,对机械扩径技术的研发具有至关重要的作用。因此本文通过数值模拟方法 ,分析了模具边缘圆角半径和尾部形状参数对制品质量的影响规律 ,讨论了这些参数与制品轮廓形状、椭圆度和壁厚分布之间的关系 ,为扩径模具的设计提供了理论依据。     

扩径模具直径对成形件品质的影响

机械扩径是制造管筒形零件的一种精密成形方法。扩径时 ,筒形件的变形、应力应变分布以及成形件的轮廓形状、壁厚变化都具有明显的局部特征。这些特征不仅与毛坯断面的形状误差有关 ,而且还与模具的分瓣结构及其结构参数密切相关。由于以前缺乏对机械扩径过程的深入研究 ,所以对这些变形特征和规律的认识也欠深刻。作者通过有限元数值模拟和实验方法 ,系统地分析了扩径模具的结构参数与成形件品质之间的关系。本文专门论述了机械扩径模具直径对成形件品质的影响 ,提出了相对凸模半径的概念 ,系统分析了它对变形分布、成形件轮廓形状、椭圆度和壁厚的影响。研究结果表明 ,成形件的横断面轮廓形状与相对凸模半径有关 ;最大塑性等效应变是相对凸模半径的递增函数 ;椭圆度随相对凸模半径的增加而减小。基于研究结果 ,本文给出了相对凸模半径的设计原则。     

圆管扩径过程的变形分析

根据塑性流动理论,推导了圆管扩径过程厚向压变形与环向拉变形之比η的计算方法。进行了圆管扩径试验,按实测的扩径力反算了接触面的摩擦系数。提出了一种采用平均扩径系数,避免数值积分方法的η值工程算法。试验和计算结果表明,η值随扩径系数增大而减小;随顶锥锥角增大而增大。厚环向变形比的计算值和测量值符合较好。两种计算方法的结果相当一致。     

薄壁管压入扩径成形力的计算

首次利用主应力法计算薄壁管压入扩径的成形力，计算结果与实验值吻合。     

弹性介质对轴对称薄壁件的扩径

<正> 用传统的方法生产轴对称薄壁件,保证不了所需要的制件质量,(在刚性扇形模里扩径时留有残余压痕、用滚轮旋压加工时残留环状压痕)或者生产效率低(用滚轮旋压时)。 弹性凸模扩径是高生产率的冲压法,可以改善轴对称零件的质量。 有底的圆柱形薄壁毛坯的扩径和壁部呈双曲线形或圆锥形零件的制造,都是日用品和一些其它制品生产的典型。 所用弹性凸模的模具结构,其特点是大     

圆管扩径力的解析

采用主应力法推导圆管扩径时扩径力的解析式.计算结果表明扩径力随扩径系数ψ或组合参数B的增大而增大.进行扩径实验并实测了扩径力;根据部分扩径力实测参数反算了相应的摩擦系数;并采用解析式和平均摩擦系数预报了不同顶锥锥角时的扩径力.当顶锥锥角较小时,扩径力计算值与实测值符合较好.     

模具扇形角对机械扩径成形过程的影响

同其它模具成形技术一样 ,在管线钢管的机械扩径工艺中 ,扩径模具工作部分的形状与尺寸 ,对成形过程具有重要影响。深入了解这两者之间的内在关系 ,是研究管线钢管机械扩径工艺的关键所在。本文运用大变形弹塑性有限元分析软件MARC ,对管线钢管机械扩径过程进行了数值模拟 ,着重分析了扩径模具的扇形角对扩径过程的影响 ,得到了一些有益的结论     

Deformation characteristics of mechanical expanding of thin-walled cylindrical parts

1　INTRODUCTIONMechanicalpipe expandingisanadvancedplasticworkingtechnologyofmetals .Theplasticdeforma tioniscausedincylindricalblanktoproduceexcellentcylindricalpartsbyusingwedge shapeddie .Ithasbeenusedinfieldsofaviationandspaceflight,non ferrousmetalindustryandmechanicalmanufacturingindustry .Althoughthepurposeofapplicationofme chanicalexpandingvariesinthetypeofcylindricalblankandtheusageofproducts,itsmainfunctionistoimproveaccuracyofshapeandmechanicalproper tiesoffinishedproducts .In…     

管筒形零件机械扩径工艺过程的多目标优化

管筒形零件的机械扩径成形过程是一个与管坯规格、管坯形状、材料性能、摩擦条件、变形程度、模具直径及其边缘圆角半径等诸多因素相关的塑性变形过程,其最终制品的尺寸和形状精度取决于这些参数的综合影响。在生产实际中,如何根据用户对制品尺寸与形状的精度要求来确定管坯规格、变形程度、模具尺寸等主要工艺参数,是机械扩径工艺设计的一个重要内容。它可以被抽象为一个在满足制品尺寸和形状精度要求条件下,寻求管坯规格等上述主要工艺参数最优组合的多目标优化问题。文章基于MSC.Marc非线性有限元分析软件和遗传优化算法,采用Python语言设计了基于加权组合法的遗传算法程序,实现了在多目标条件下对管筒形零件机械扩径成形工艺参数的优化。     

大口径直缝焊管机械扩径工艺的研究进展

大口径直缝埋弧焊管在油气输送领域有着广泛的应用,掌握制造大型直缝焊管的核心技术——机械扩径技术对发展我国管线钢钢管制造业有着重要意义。介绍了大口径直缝埋弧焊管的机械扩径方法以及有限元仿真技术在大口径焊管机械扩径生产领域的近期研究成果,同时也探讨了大口径焊管机械扩径技术的发展趋势。     

用SOR迭代法计算薄壁多室箱形截面的剪力流

薄壁多室箱形截面是机械结构中常见的一种结构形式。本文简述了用ＳＯＲ迭代法计算薄壁多室箱形截面剪力流的方法。     

筒形零件在机械扩径过程中的回弹预测方法

针对筒形零件的机械扩径问题,通过对力学模型的简化,导出了零件的回弹变形与材料的屈服强度、弹性模量、泊松比以及相对壁厚之间的近似关系,建立了一种可以用于预测筒形零件在机械扩径过程中回弹变形的近似方法。MSC.Marc模拟结果表明,预测结果与模拟结果接近,预测方法具有一定的工程实用价值。     

液相线半连续铸造7075铝合金触变成型力的工程法求解

采用工程法和近似塑性条件dσr=dσz, 并将接触面假设为混合摩擦条件, 对液相线半连续铸造法获得的7075铝合金半固态浆料的触变成型力进行了计算. 计算结果表明 在变形的开始阶段, 成型力为32kN; 在变形的终了阶段, 成型力为667.09kN, 与实测结果721kN基本符合.