高强钛合金薄壁管材试制成功

目前世界各国工业上生产和应用的钛管90％以上都是材质为工业纯钛的无缝管和焊接管,其次是Ti-3Al-2.5V无缝管。工业上常用的Ti-6Al-4V合金,由于受其冷     

薄壁管小弯曲半径数控绕弯成形芯模效用的实验研究

薄壁管数控弯曲中带芯头的柔性芯模是提高薄壁管件成形极限和成形精度的关键因素。文章建立了绕弯过程芯模(包括芯棒和芯头)的理论解析模型,包括了芯模直径d、芯棒伸出量e、芯头个数n、芯头厚度k、芯棒/芯头孔心间距p及芯棒圆角半径r等参数的选取公式的推导,获得了不同弯曲规格下的芯模参数取值范围,验证了解析模型的合理性;实验研究了芯模参数对管材失稳起皱、壁厚减薄和截面畸变的影响规律。通过分段抽芯的工艺方法,完成了38mm×1mm×38mm(1D)高难度不锈钢管件的弯曲。     

铝合金大口径薄壁管数控弯曲实验研究

铝合金大口径薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形过程中更容易发生起皱、截面畸变和壁厚减薄等缺陷。文章根据成形缺陷产生的原因对弯管模具结构和设备装置进行了改进,包括模具内锁设计、紧凑型柔性芯棒、模具并紧杆和长内衬顶推。在此基础上,采用实验研究方法,对Φ70mm×1.5mm×105mm(外径×壁厚×弯曲半径)的大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形质量及应变规律进行了分析,并研究了顶推装置在大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形中的效用。     

薄壁管数控弯曲成形工艺参数区间研究

针对大直径薄壁管件数控弯曲成形工艺,假设管件质量的评价指标参数,即管件的最大壁厚变化率及最大截面畸变率为随机变量,在将该两个相关随机变量转化为独立随机变量的前提下,利用贝叶斯理论分析得到两个独立随机变量的正态分布特性。同时利用基于信噪比的多目标决策理论,得到以最优质量评价指标参数为中心,置信度1-α下的最佳质量评价参数球域。并基于质量评价指标参数与工艺参数的映射关系,通过神经网络映射得到工艺参数的优化区间。最后对Φ50 mm×1.0 mm×100 mm管件进行弯曲成形的实例计算,分析结果证明该方法具有良好的工程实用性和有效性。     

薄壁管小弯曲半径数控弯曲壁厚减薄实验研究

外侧壁厚减薄是弯管成形中容易出现的加工缺陷之一,对于薄壁管小弯曲半径(R/D≤2)数控弯曲成形尤为严重.本文采用实验法,对该成形过程中弯曲段的壁厚减薄进行了深入研究,得到芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块与管件摩擦条件、压块速度、相对弯曲半径、材料参数对壁厚减薄的影响规律.结果表明,合理增加压块与管件间的摩擦和压块速度,有助于控制壁厚减薄;1CR18Ni9Ti管变形特点不同于LF2M管,后者更易出现拉裂缺陷.     

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯模具设计

铝合金小弯曲半径薄壁管数控绕弯成形是多模具约束、多因素影响的复杂成形过程,成形过程中极易出现起皱、破裂等成形缺陷,而模具材料和结构的合理设计对成形质量的影响至关重要.通过分析铝合金小弯曲半径薄壁管的结构特点,结合导管数控绕弯工艺过程,对模具材料选取、模具结构设计及成形仿真等关键技术问题进行了研究,最终确定了铝合金小弯曲...     

薄壁管数控弯曲截面畸变的实验研究

截面畸变是薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形容易出现的成形缺陷之一。文章采用实验法,研究了芯头个数、芯棒伸出量、弯曲角度、压块润滑状态、相对弯曲半径、材料等因素对截面畸变的影响;并提出了减小截面畸变的有效措施。结果表明,增加芯头个数与芯棒伸长量都能减小弯管的截面畸变,但两者都导致弯管壁厚减薄量增大;随着弯曲角度的增加,截面畸变越严重,相对弯曲半径越小,无芯棒与芯头支撑段弯管的截面畸变愈严重;在压块无润滑情况下,弯管的截面畸变和壁厚减薄量都小,并且在同等弯曲条件下,1Cr18Ni9Ti弯管的截面畸变小于LF2M弯管。     

芯棒结构对薄壁管材自由弯曲成形质量的影响

为提高不锈钢薄壁管材自由弯曲的成形质量,在管材内部加入芯棒以降低自由弯曲管材起皱和截面畸变的程度.建立了内置芯棒下自由弯曲成形的力学模型,采用有限元模拟与成形实验相结合的方法,研究了芯棒位置、芯球个数,以及芯棒与管材内壁间隙对自由弯曲成形过程中不锈钢薄壁管材应力、应变分布,截面畸变率和壁厚分布的影响规律.研究结果表明:...     

芯棒形式对薄壁管弯曲成形质量的影响

薄壁管弯曲成形过程中芯棒对弯管的成形质量影响较大,芯棒形式的选取是否合理直接关系着管件成形质量的优劣。采用有限元平台 ABAQUS ／Explicit 建立不锈钢管三维仿真模型,讨论了圆柱式、圆头式、弧式、球窝式和圆头球窝式5种形式的芯棒对弯管成形质量的影响,并对球窝式芯棒进行了实验验证。结果表明：在球窝式和圆头球窝式等关节式芯棒的支撑下弯曲管件的外壁减薄率比圆柱式、圆头式以及弧式芯棒等整体式芯棒高;弧式芯棒较有利于减轻管件弯曲后外壁减薄情况;球窝式芯棒有利于获得综合性能更好的成形管件;有限元仿真模型能够较可靠地模拟实际数控弯曲成形,为生产加工芯棒的选取提供了理论指导。     

基于数据库的薄壁管数控弯曲知识库的构建

针对薄壁管数控弯曲生产过程中容易出现各种质量缺陷,需要进行反复调模的问题,文章总结该领域的专家知识,并根据薄壁弯管质量标准、有限元模拟结果和实验结果等大量信息数据,采用基于数据库的技术,研究开发了薄壁管数控弯曲知识库系统。结果表明,该系统可以全程指导数控弯管实际生产过程,迅速有效地供给操作人员专家的建议。     

薄壁管数控绕弯成形壁厚减薄的主要影响因素研究

针对薄壁圆管数控绕弯精确成形过程在多因素作用下容易出现外侧壁厚减薄的物理过程,基于Dynaform建立了数控绕弯三维有限元模型并验证了模型的可靠性.研究了材料参数、顶推装置、弯曲角度、相对弯曲半径、芯棒伸出量、芯头个数对管材数控绕弯成形外侧壁厚减薄的影响规律.结果表明:LF2M铝合金比1Cr18 Ni9Ti不锈钢减薄严重,但是截面畸变程度小于1Cr18Ni9Ti;相比尾部没有安装顶推装置的管坯,加装了顶推的弯管壁厚减薄率降低了大约5％;随着弯曲角度和弯曲半径的增大,减薄率也逐渐增大;芯棒伸长量和芯头个数也是影响减薄的重要因素,芯棒伸出越多,弯管壁厚减薄率越大,增加芯头也会增大减薄率.     

基于数值模拟的薄壁管冷弯成形工艺研究

薄壁管冷弯成形过程中最常见的缺陷有管坯内侧失稳起皱、外侧减薄破裂,为获得质量良好的某车用水冷管接头冷弯件,采用数值模拟方法分别研究了芯棒伸出量e、防皱块与管坯间隙c以及芯棒直径d等工艺参数对冷弯成形质量的影响.结果表明:随着芯棒伸出量e增大,管坯外侧壁厚减薄率γ增大,管坯内侧起皱趋势先减小再增大;随着管坯与防皱块的间隙...     

基于薄壁管材冷弯工艺的空心芯棒形状参数研究

针对芯球结构具有成本高且弯曲时易在内壁卡住的缺点,考虑使用空心芯棒代替有球芯棒。针对不同几何尺寸的管材,讨论了空心芯棒形状参数的确定方法。借助数值分析手段,采用Abaqus软件针对不同规格的管材、不同空心芯棒的空心段厚度和长度进行了大量冷弯数值模拟,并对成形结果进行了分析。结果表明,空心段长度对管材冷弯成形的影响相对较小,空心段厚度影响较为显著。采用逐步回归分析法得到了空心段厚度选取的回归方程,并分析了空心段长度对成形结果的影响,得出了薄壁管冷弯的空心芯棒的空心段长度选取宜在80～120 mm,为弯管加工提供了参考。     

低温钛合金管数控弯曲的回弹机理与补偿(英文)

采用数值模拟方法研究外径为85mm、壁厚为2.5mm(D85mm×t2.5mm)的大直径薄壁CT20钛合金管的回弹机理。结果表明,弯曲段内外脊线与中性层之间区域的中部卸载最严重,而中性层附近区域卸载最不明显,导致弯管内外侧部分区域回弹后出现反向加载,而弯管中性层附近区域出现明显的拉压应力集中区。研究了回弹角和回弹半径随弯曲半径以及弯曲角的变化规律,进而提出了一种同时考虑弯曲角和弯曲半径的回弹补偿方法,并通过实例验证了该方法是有效的。     

基于Python的ABAQUS后处理研究开发及其在薄壁管数控弯曲中的应用

为了提高对非线性有限元软件ABAQUS结果提取及分析的效率和精度,基于面向对象的Python语言,对ABAQUS后处理程序进行了研究开发。提出了程序开发的思路及一般步骤,并基于此,研究开发了针对薄壁管数控弯曲这一具体应用的ABAQUS后处理程序,用于薄壁管弯曲起皱的判断和起皱区域的确定,以及最大壁厚减薄量的计算和其所在位置的确定,为实现弯管数控弯曲这一复杂成形过程的优化奠定基础。结果表明,所开发的程序能够从ABAQUS海量的计算结果中有效、精确地提取有用信息并进行操作,从而实现对模拟结果的定量分析和总结。文章也为基于Python的研究开发在其他领域的应用,提供了重要指导与借鉴。     

BT20钛合金高效数控开槽铣削技术研究

提高切削效率是钛合金广泛使用的重要保证。本文针对钛合金BT20壁板数控开槽铣削效率低的问题，通过分析钛合金切削加工性和壁板数控加工工艺，提出了优化数控切削刀位轨迹、增加切削系统刚性、优化刀具结构的措施．并通过切削试验验证之。结果表明，文中的技术方案对BT20钛合金开槽铣削切实有效，使数控开槽效率提高100％以上.     

中小口径薄壁管材多辊冷轧工艺研究

本文以二号紫铜（Ｔ２）、奥氏体不锈钢（１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ）、２０号碳钢管为例，介绍了中小口径薄壁管的冷轧加工成形的工艺及生产出现有关问题。     

大径厚比不锈钢管小弯曲半径推弯成形缺陷影响因素研究

针对Φ60 mm×1 mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管进行推弯成形数值模拟和试验,研究了其1D弯曲半径推弯成形缺陷。讨论了管坯α坡口的大小、聚氨酯填块厚度和硬度、反推力大小以及润滑方式对推弯成形缺陷的影响。结果表明,α角增大,有利于弯管内侧材料的流动,减少弯管弯曲内侧起皱的风险;聚氨酯填块的厚度小、硬度不足,易引起弯管起皱与端口畸变;当反推力F_2增大到70 MPa时,弯管与模具间的摩擦力增大,管的弯曲内侧起皱;反推力F_2减小为20 MPa时,支撑弯管的内压不足,导致弯管失稳塌陷与端口畸变;对小弯曲半径管推弯成形采用差异化润滑,能抑制起皱和端口畸变。模拟结果与试验结果较为吻合。     

薄壁钢管内胀推弯成形数值模拟及实验研究

针对薄壁管材弯曲成形过程中内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,采用内胀推弯工艺成形规格为Φ30mm×0.3mm的1Cr18Ni9Ti薄壁管材。有限元模拟了不同内胀压力下,薄壁管成形性能和壁厚分布,并进行了实验研究。结果表明,该工艺可以很好的解决内壁起皱、外壁拉裂等成形缺陷,对生产实践具有一定的指导意义。