直缝焊管预弯成形质量概率特性分析

在焊管制造过程中,由于存在材料性能参数等不确定因素,将直接影响直缝焊管的预弯成形质量。因此,为了研究材料性能的波动对焊管质量的影响,采用有限元法分析预弯成形过程,并通过实验验证计算结果的准确性。在此基础上,基于随机模型分析了预弯成形质量的概率分布和敏感性分析。     

钢板预弯机结构及功能简介

钢板预弯机是JCO大口径直缝埋弧焊管生产线上的主机之一,它主要用于制管成型前的钢板板边预弯;根据不同产品规格,使用配套模具对钢板两边同时进行压制,使钢板两边受压形成一定曲率的圆弧,消除板边直边对钢管圆度的影响。简要介绍了钢板预弯机的设备组成、工作原理、主要性能参数及设备特点等。     

中型卡车胀压成形桥壳预成形管坯的设计及成形分析

基于圆形管坯压制成异型截面的变形分析,提出了中型卡车胀压成形桥壳预成形管坯的设计准则。针对载重5t卡车桥壳,介绍了胀压成形的工艺过程,设计30组前盖半径、后盖半径不同的预成形管坯,使用ABAQUS软件进行整个成形过程的有限元模拟。通过对预成形管坯液压胀形过程和压制成形过程的成形性分析,确定了前盖系数Km、后盖系数Kn的取值范围。选取基准回转体及一种典型的非对称预成形管坯,分别进行胀压成形实验,结果表明：前者压制成形阶段后盖处胀裂,后者成功地试制出样件,成形状况好,而且成形过程中管坯壁厚值与模拟值基本吻合。     

椭圆截面管件充液压制变形与应力分析

预成形是内高压成形的关键工序,预制坯的形状直接影响到后续内高压成形的缺陷与壁厚分布。针对管件无内压支撑压制时因失稳导致的预制坯截面凹陷与尺寸不可控等问题,提出管件充液压制成形方法。对椭圆截面管件充液压制成形过程进行应力分析与试验研究,将充液压制与传统压制进行对比,分析充液压力和下压量对管件截面应力、壁厚及尺寸的影响。结果表明:管内充液可有效改善压制管件等效应力分布情况,充液压力越大,等效应力分布越均匀;相比于传统压制,充液压制过程中椭圆截面的壁厚变化并不明显,最大减薄处位于直壁部分中间区域,当充液压力为15 MPa时,其最大减薄率为2%;随着充液压力的增大,管件直壁部分的凹痕缺陷逐渐平复消失。     

非对称型材数控拉弯成形回弹研究

针对数控型材拉弯机拉弯成形特点,建立了位移控制拉弯成形的有限单元模型,提出了一种新的描述型材边界条件的方法,模拟了T截面铝型材非对称拉弯成形过程,探讨了预拉伸量和补拉伸量对非对称拉弯零件成形质量的影响。模拟结果表明预拉伸量对零件的成形质量有重要的影响,有限的补拉伸量有助于改善零件的成形质量。数值模拟的型材回弹基本与实验结果一致。     

环形管道上密集管嘴成形工艺研究

工程上为避免管道与管嘴焊缝处发生应力腐蚀、疲劳失效,管道与管嘴一体化结构成为趋势;而传统热挤压和锻造成形工艺制造弯管(环形管道)上密集管嘴存在困难.通过分析压制或弯制成形弯管的纵向、横向截面尺寸,提出以长、短轴极限加工尺寸为弯管外形的实际加工轮廓控制边界;为兼顾弯管最小壁厚和管嘴最小高度,采用圆弧加工法和椭圆仿形加工法...     

管线钢管JCO精确弯曲成形技术

为了减小管线钢管JCO成形工艺中成形管坯的椭圆度,基于塑性弯曲工程理论和机器视觉测量技术提出了管线钢管JCO精确弯曲成形工艺。在管坯首道次成形过程中,采用两次预弯法,识别出板材的弹复规律,结合管坯目标成形角,预测出精确的压制行程;在后续成形道次中,利用误差补偿技术循环补偿上一道次的成形误差,实现管坯每道次精确弯曲成形。确定了适合管坯端面的图像处理算法、图像处理流程和直线检测算法,提出了采用正三角形作为标定模板求解摄像机外部参数的标定方法,由单幅图片快速、高精度地标定出摄像机的外部参数,建立了将图像角转换为管坯真实成形角的数学模型。实验结果表明,管坯成形角监测误差在0.2°以内,可控制成形管坯的椭圆度在1.5%以内,减小了成形管坯的椭圆度,改变了成形管坯的椭圆度控制依赖于操作者经验的现状。     

厚铜排的弯制

1997年6月,我们在加工铜箔系列产品——毛箔机列时,遇到了如图1所示的铜排弯制问题。该工件材料为紫铜(T3),厚度为30mm。常规弯制碳钢板材的方法是设计制作胎具,火焰加热,用压力机或人工强制煨弯成形。但如果将此法用于弯制     

大型直缝焊管预弯成形工艺稳健性设计

为提高预弯成形质量,采用有限元法分析了预弯成形过程,并验证了计算结果的准确性。在此基础上,考虑板料的材料性能参数等不确定因素对成形质量的影响,并基于随机模型的稳健性设计方法获得了预弯成形技术参数的稳健性优化设计方案。研究结果表明:稳健性优化使成形质量的性能指标得到了改善,将可靠性由4.2%提高到97.7%,显著提高了焊管成形质量可靠性。     

三辊非对称滚弯成形的数值仿真及试验验证

基于有限元法对三辊非对称滚弯成形工艺进行了研究,对比分析了三辊非对称滚弯成形和三辊对称滚弯成形过程中,变形区应力场、板材上表面的塑形应变场及卷制力的变化规律。仿真结果表明：侧辊位移进给量相同的工况下,三辊非对称滚弯成形的卷制力大于三辊对称滚弯成形的卷制力;三辊非对称滚弯变形区的纵向应力和径向应力均大于三辊对称滚弯成形的纵向应力和径向应力;三辊非对称滚弯成形板材压弯段的成形质量高于三辊对称滚弯成形的成形质量。最后,经三辊非对称滚弯试验验证,有限元模型的成形误差为6.8%,有较高的精度。     

巧用筒体双曲率成形工艺

筒体双曲率成形工艺是先将板料弯卷成两种曲率的毛坯,焊接纵缝后校圆成形。其特点是可以在同一台对称式三辊卷板机上将筒体卷制成形,省去预弯工序和预弯模具。在我厂简体直径规格多、产量大的情况下,尤显其省工、省料、效率高的优点。 我厂利用双曲率法制造了数百个各种直径的筒体,摸索出一些实用的工艺方法,现作一介绍。     

预成形管坯压制成形汽车桥壳的变形分析

介绍了小型汽车桥壳样件胀压成形的工艺,针对两端经过缩径、中部经过液压胀形得到的轴对称状预成形管坯,其内部充液后用模具压制成形桥壳样件的过程,定性分析了横截面、纵截面的变形,揭示了变形机理以及壁厚的变化规律,探讨了桥包部分横截面大小对其成形性的影响。通过有限元模拟和工艺试验,进一步考察了管坯压制成形工艺的成形性,并定量分析了壁厚的分布情况。研究结果表明：轴对称状的预成形管坯压制成形异型截面的汽车桥壳样件时,样件成形性好,壁厚分布较好,成形过程中所需液体压力低。     

胀压成形汽车桥壳直臂方管充液压制成形的模拟及试验

胀压成形是制造汽车桥壳类复杂管件的新工艺,针对某载重5t胀压成形汽车桥壳直臂方管充液压制成形过程,利用有限元软件ABQUS模拟了使用平面型模具压制成形情况,结果表明在不同加载路径下方管表面中心部位均存在凹陷;针对上述现象,将模具横截面上对应方管凹陷部位设计成向模具本体内凹的曲线,模拟了使用12组不同内凹曲线模具的压制成形过程,给出了方管表面凹度大小与凹曲线弦长、凹度的关系,确定了方管表面无凹陷时模具内凹曲线的结构参数;最后进行了低压充液压制成形试验,试验结果与仿真结果吻合。     

充液压制成形汽车桥壳后盖区开裂分析及预成形管坯形状优化设计

针对目前生产中胀压成形桥壳后盖区存在开裂的现象,通过对两种极端情况下预成形管坯压制成形变形的分析,揭示了后盖区开裂的原因;提出了预成形管坯后盖冠顶最大纵向轮廓形状的设计方法,给出了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的定义。针对某载重5t的汽车桥壳,采用ABAQUS有限元分析软件对多组不同后盖尺寸的预成形管坯压制成形过程进行了数值模拟,确定了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的取值范围。进行了压制成形实验,结果表明：优化设计后的预成形管坯充液压制时成形效果好,后盖区壁厚减薄率低、无开裂。     

折弯机的快速换模装置

我公司有一台5000kN折弯机,它承担着我公司制造的三级压缩离心式冷水机组冷凝器、蒸发器、增效器的上下半圆形筒体卷制成形前的预弯,蒸发器水室圆弧板的折弯成形工作。为满足工艺对所有成形件的形状和尺寸要求,我们采用压底折弯的方式完成上述零件的成形。因此,在这台折弯机上使用的模具数量比较多,在生产过程中需要频繁     

2205双相钢复合板厚壁封头成形技术探讨

某高压气液分离器壳体选用2205＋16MnR双相钢复合钢板,椭圆封头厚度为（4＋80）mm。在封头压制成形过程中,需要保证封头基层的力学性能和2205复层的耐腐蚀性,难度较大。经过反复试制,有效解决了双相钢复合板厚壁封头成形的技术难题,为今后双相钢复合板厚壁封头的压制成形提供了经验。     

翻边瓦片冷压工艺的改进

我厂生产的5341型汽油机上的曲轴翻边瓦片,过去是用5公厘厚的钢板经过三道工序 (落料—预压弯—成形)压制而成的。但在最后一道工序时,由于板料变形程度比较大,常常产生废品,因此工艺上规定加热压制。这样的生产方法。     

沸腾炉换热管的试压工装

在对沸腾炉换热管弯制完毕后进行试压时发现，按常规试压把弯制成形的换热管放在两台龙门虎钳上，用钳口压住管子外壁，管子一端堵住，另一端连接试压泵进行水压试验。结果发现由于管子空间成形角度不同，难以装夹。另外管子外壁压得太紧，管口成椭圆，管子外壁容易出现压...     

压制灯叉弯胎具

灯叉弯是管道安装过程中用量较大的加工件(尤其是暖气安装),过去我们都是在安装现场用手工加热煨制,质量差,效率低。去年我们自制了压制灯叉弯胎具,在压力机上压制,每小时可生产220余个,提高工效近70倍。无压力机的单位可用千斤顶压制。     

绘图法在成形管形预测及调型中的应用研究

本文介绍了直缝JCO钢管成形后弧长与直边的计算方法,通过绘制成形后圆弧和直边,与理想圆弧比对,能有效预估管形质量,对工艺选择中上模半径大小和成形步数进行评价和优选。介绍了调型过程中,采用测量每步压制后钢板板边到下压中点位置的弦长,与理论弦长比较的弦长调型方法。研究发现,通过对比理论和实际弦长,修正成形机下压数据,能降低传统弧度测量误差,保证钢管管形质量。