中小直径波纹管内压成形技术的研究

论文摘要

波纹管液压成形是液压成形技术中应用较为广泛的领域之一，同时也是一个难点。由于其成形过程中金属的变形行为非常复杂，理论分析困难，因此国内对于此问题的研究较少。本文针对我单位研制的全自动波纹管成形机的工艺技术参数，使用有限元模拟仿真软件结合液压技术对波纹管液压成形过程及工艺实施进行了研究。本论文首先对波纹管的液压成形工艺过程进行了说明，并分析了影响波纹管液压成形的四个因素，对内压成形波纹管的主要工艺参数根据传统计算方法进行了初步确定。为使用有限元对波纹管成形过程进行模拟仿真提供了初始数据。然后采用ABAQUS对不同加载路径的波纹管成形进行了模拟仿真，并对成形结果进行了分析。得出以下结论：在成形压力一定的情况下挤压冲头运动速度的增加可以减缓管件壁厚减薄的趋势，但是波纹管的波峰成形高度会降低；波纹管的液压成形过程是内压力与挤压冲头运动速度互相配合，共同作用的结果，二者缺一不可；内压力与挤压冲头运动速度的匹配关系对管件成形过程影响明显。要想完善波纹管液压成形工艺，关键就是找到两者的最佳配合加载路径。最后才能得到高质量的波纹管产品；通过模拟仿真得出采用壁厚0.3mm的304不锈钢材料的管材液压成形波纹管，其主要工艺参数如下：成形压力3.0MPa；进给速度18.5mm/s；过渡区域圆角半径1.5mm。根据对工艺参数的上述计算和数值模拟，研制开发了全自动波纹管成形设备。并对所设计的全自动波纹管成形设备内压技术实施中的密闭、工艺问题提出了新的解决方案。设备运行稳定，出产的产品质量良好，达到了技术指标要求设想。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 波纹管内压成形概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 波纹管内压成形的设计方法
• 1.4 研究内容
• 第2章 波纹管液压成形参数的确定
• 2.1 引言
• 2.1.1 波纹管的两种常用成形方法
• 2.2 液压成形波纹管
• 2.3 影响波纹管成形的因素
• 2.4 波纹管的技术参数及主要成形工艺参数的计算
• 2.4.1 主要技术参数
• 2.4.2 主要成形工艺参数
• 2.5 本章小结
• 第3章 波纹管液压成形过程模拟分析
• 3.1 引言
• 3.2 初始工艺数据
• 3.2.1 波纹管的尺寸结构
• 3.2.2 有限元网格模型
• 3.2.3 材料性能参数
• 3.2.4 边界条件
• 3.3 成形力对波纹管成形过程数值模拟研究
• 3.3.1 成形内压力对波纹管成形的数值模拟与分析
• 3.3.2 挤压冲头速度的影响模拟与分析
• 3.3.3 挤压速度与成形压力的加载关系模拟与分析
• 3.4 本章小结
• 第4章 全自动波纹管液压成形机及其制品的质量分析
• 4.1 引言
• 4.2 设备组成
• 4.2.1 动力源系统
• 4.2.2 成形组件
• 4.3 波纹管样件的生产及质量分析
• 4.3.1 波纹管样件的加工生产
• 4.3.2 波纹管的质 量分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历