中厚壁方管冷弯成型效应研究

为了研究冷弯成型效应对中厚壁冷弯方管的影响,以材料等级Q235和Q345、厚度4~8 mm、截面尺寸60 mm×60 mm~150 mm×150 mm的方管为研究对象,进行材料性能试验,得到方管的强度提高值和强屈比,分析成型工艺、板料厚度和截面尺寸等因素对冷弯方管的影响。结果表明,圆角和平板部位强度均有提高,但圆角强度提高值更大,这与圆角部位变形量较大有关;焊缝处经过高温变形,相对于对面和两侧平板强度值均更大一些;而且,平板强屈比波动区间较大,与圆角相比,其数值的离散性更大;方管同一截面上平板部位强屈比大于圆角部位,两者数值呈负相关。     

带有立辊组的成型机孔型的改造

目前，在国内带有立辊组的直缝焊管成型机大都采用双半径孔型，生产中发现，这种孔型在带钢出现月牙弯时，成型过程中带钢横向稳定性差，随着带钢厚度增大，立辊参与变形较大易损坏。本文提出了第一架水平辊采用反弯孔型，以后各架采用双半径孔型按非均匀变形法分配各轲次变形量的一种组合孔型设计，它克服双半径孔型的不足并保持其优点。     

先进高强度钢辊弯成型工艺仿真研究

在汽车加强梁的辊弯成型项目研究中,运用有限元软件MARC对高强度钢DP800辊弯成型过程进行仿真,通过生产实践中的应用验证了仿真模型的正确性.建立了圆角辊弯模型,将DP800钢和Q235钢用于该模型进行分析,结果表明:随着成型角度的增大,与Q235钢相比,DP800钢的回弹增量及辊弯变形能增量均有增加的趋势.将仿真与BISWAS公式计算所得的回弹值进行比较,发现BISWAS回弹公式不能直接应用于双相(DP)钢的辊弯回弹计算,而应在公式中采用随弯曲角增加而增大的屈服应力.     

高钢级螺旋焊管成型应力有限元数值研究

采用三维有限元对高钢级螺旋焊管成型过程的应力分布进行了计算,在此基础上研究了不同钢级、不同壁厚螺旋焊管成型内辊下压量以及成型后应力。结果表明:钢高级螺旋焊管成型后应力在管体分布不均匀,除了自由边及其附近的环向应力,成型后内表面的轴向和环向应力呈压应力分布,外表面的轴向和环向应力呈拉应力分布;板材在弯曲成型过程中,处于三辊弯板区域的成型内辊下方时,成型等效应力最大,经过成型辊后板材发生回弹变形,内外表面等效应力大幅减小,中间部位等效应力略有减小,在经过外控辊时,等效应力不发生明显变化;随着钢级的提高,相同管径的螺旋焊管合适的成型内辊下压量随之增加,不同钢级螺旋焊管成型后内外表面递送边的环向应力都随钢级升高而增大;随着成型板厚度增加,合适的成型内辊下压量减小,递送边的环向应力随厚度增加而减小,轴向应力随板材厚度变化不大。研究成果可为制造低残余应力、高质量螺旋焊管提供借鉴参考。     

冷弯方矩形管成型方式的选择

方矩形管辊式冷弯成型有"先圆后方"和"直接成方"两种成型方式.以生产100mm×250mm×4mm规格的矩形管为例,对两种成型工艺所需带钢宽度进行了比较,认为采用"直接成方"工艺可节省原料.对水平配辊和竖直配辊方式进行分析,得出了采用竖直配辊可以减少空弯,使角部变形充分的结论.     

辊弯弯曲成型方法的有限元仿真研究

辊弯成型工艺设计中,存在不同的弯曲成型方法,主要分为定半径法和定长度法,具体应该选择哪种方法,目前主要依赖设计人员的经验,缺乏理论指导.利用有限元分析软件(MSC.MARC)建立了辊弯成型工艺的仿真模型,通过试验验证了模型正确性.采用正确的仿真模型对不同的辊弯弯曲成型方法进行多工况仿真对比,通过对仿真结果的分析,对不同成型方法在回弹特性、材料应变、变形能等方面的特性进行比较,总结出了不同方法的特点,为工程中选择合适的成型方法提供理论参考和借鉴.     

两种辊弯成型的方矩形管焊缝部位的检测分析

目前国内冷弯成型的大型方矩形钢管,大都采用辊弯直接成方成型工艺。以2家方矩形管生产企业的产品为例,介绍了方矩形钢管的两种不同成型工艺及其技术参数,并取样检测了成型方矩形管后焊缝部位的化学成分、力学性能等。检测分析结果表明,用辊弯直接成方成型工艺生产的大型方矩形钢管,完全可以保证焊缝质量。     

基于ANSYS LS-DYNA的方管成型辊辊径有限元分析

根据冷轧方形管成型工艺,采用ANSYS LS-DYNA有限元仿真软件对不同的成型辊模直径进行仿真和比较分析,以揭示辊模直径对轧制方管轧制力参数和变形形状的影响,为合理设计方矩形管的成型辊直径和控制冷弯成型过程中形状缺陷的产生提供参考.     

圆管变成方矩形管的一种新思路

方矩形管成型有两种方法 ,一种是先成圆管再成方矩形管 ;另一种是直接成方矩形后再焊接。后者无论焊缝是留在圆角上还是在其它位置上 ,焊缝闭合情况都不是很理想 ,成型过程不稳定 ,很难获得高质量产品。而第一种方法成型过程稳定 ,可以获得高质量产品。圆管成方矩形管的轧辊设计有多种方法 ,以下将着重介绍利用角度均匀变化的理念 ,采用 EXCEL软件进行轧辊设计。1　基本思路　　圆管成方矩形管的过程实际是圆弧段变成直线段过程 ,圆弧受圆心角和半径两个要素制约。只要圆心角均匀分配 ,就可以实现均匀变形。2　设计步骤　　 ( 1 )机架按四…     

焊管连续扭转成型扭转芯辊尺寸理论计算与设计

基于弹塑性弯曲工程理论,给出了焊管连续扭转（HME）成型芯辊直径的理论计算公式.为满足实际生产需要,设计了芯辊直径选择的诺谟图.依据材料钢级强度、板厚、焊管名义直径和允许成型开口量,可以方便地确定芯辊直径选择范围,为生产提供理论和实际指导.     

JZG18型死绳固定器支臂总成的力学性能分析

现有研究缺乏死绳拉力对死绳固定器力学性能影响的分析。鉴于此,基于JZG18型死绳固定器支臂总成静力学分析,利用有限元分析软件,针对其原始模型受力薄弱位置,提取影响其强度的主要结构参数进行正交优化,确定最优结构参数为:绳轮肋板厚度25~35 mm、绳轮壁厚度42~52 mm、传感器支臂过渡圆角半径120~140 mm、传感器支臂厚度40~50 mm。采用四因素三水平正交试验方法,分析了最大死绳拉力下死绳固定器支臂总成的力学性能,分析结果表明:影响支臂总成结构强度的主因素顺序是绳轮肋板厚度、绳轮壁厚、传感器支臂过渡圆角半径、传感器支臂厚度;死绳固定器受力薄弱位置正交优化组合结构参数为绳轮肋板厚度35 mm,绳轮壁厚52 mm,传感器支臂过渡圆角半径120 mm,传感器支臂厚度50 mm;优化后死绳固定器支臂总成最大等效应力为148.82 MPa,小于其材料许用应力156.67 MPa,正交优化后力学性能增强效果明显。研究结果可为死绳固定器支臂总成的合理设计和使用提供参考。     

ERW焊管成型变形研究及有限元分析

研究了ERW焊管成型的变形特点和相应辊花图的计算方法,编制了变形辊花图自动生成及分析软件.利用该软件可针对不同的成型方法和变形参数自动生成辊花变形图,并能计算辊花曲线极限位置坐标、辊花开口度、管坯变形边沿延伸率和升起角等变形数据.以自动生成的辊花图为基础,建立了管坯变形的有限元分析模型,使用有限元分析软件COSMOS对管坯变形进行了非线性有限元分析,得到了管坯变形的各种力学参数(包括变形应力、应变、变形量等).综合辊花图自动生成及分析软件和有限元分析的结果,得到了ERW焊管成型过程的几何变形参数和物理变形参数,从而为ERW制管机组的设计和制定变形工艺提供了重要的参考数据.     

板卷连续成型制造直缝埋弧焊管工艺介绍

通常直缝埋孤焊钢管的成型工艺主要有UOE法、CFE排辊成型法、RBE辊弯成型法,JCOE成型法、C成型法和PFP逐步折弯成型法等,其中只有CFE排辊成型法采用钢卷.本研究介绍了国内某直缝埋弧焊管制造企业采用自行研制的板卷连续成型设备,制造直缝埋弧焊管的生产工艺.与其他直缝埋弧焊管成型工艺及产品质量比较,其成型稳定性较高,原料成本较低,比HFW焊管质量更稳定可靠,比螺旋埋弧焊管原料性能更具优势.同时指出了用该成型工艺制造小管径薄壁直缝埋弧焊管的市场优势.     

压力容器非径向开孔结构的应力分析和强度评定

压力容器在开孔区域的结构不连续性,使得开孔处会出现应力集中现象,导致局部高应力区。开孔形状对局部应力分布有直接影响。文章采用ANSYS Workbench有限元软件,对压力容器筒体上3种形式的尺寸和位置均相同的非径向开孔结构(即矩形、带圆角矩形和带圆角平行四边形开孔)进行应力分析和强度评定。结果表明:矩形开孔的结构强度最差,带圆角平行四边形结构次之,带圆角矩形结构受力最好。同时可以看出,带圆角矩形开孔的最大等效应力最小,最大变形量与平行四边形相当,体现出圆角矩形开孔的优越性。可为压力容器非径向开孔设计提供一定的参考。     

CDJY2500型压裂泵曲轴的力学性能分析

为了对五缸压裂泵曲轴进行优化设计,对CDJY2500型五缸压裂泵曲轴进行正常工作载荷下的受力综合分析,建立了压裂泵曲轴的有限元模型。采用有限元仿真计算方法及ANSYSWorkbench对10种危险工况和5种不同连杆载荷下的曲轴应力和总变形量分布规律进行分析。分析结果表明:曲轴的最大应力为180. 23 MPa,位于曲轴1#曲柄销的左侧圆角处,曲轴的总变形量在其两端较大、中间较小,最大为0. 067 815 mm,属于小变形;随着曲轴转角的增大,曲轴最大应力基本上先增大再减小,在180°转角时达到峰值;随着转角的增大,曲轴的总变形量有先逐渐减小后增大、再减小的趋势,在36°转角时取得最大值;最大应力和总变形量均随着连杆载荷的增加而增大,且呈线性关系。因此,在曲轴转动过程中,其危险点主要分布在曲轴颈的圆角处,连杆载荷对曲轴强度有重大影响。研究结果对压裂泵曲轴等关键部件的优化设计及动态性能研究具有重要意义。     

变形和热处理对J55套管钢力学性能的影响

为了评价J55套管钢的力学性能及其受力变形和热处理对它的影响,沿J55无缝套管钢管的纵向、横向和45°三个方向取样,经过压平和退火热处理,通过拉伸试验评价了该种管钢3个方向有无变形和热处理时管样的力学性能影响。结果表明,不同方向和处理过程的J55钢力学性能不同;原始纵向试样的屈服强度最小,但其断裂伸长率最大;45°方向压平退火后的屈服强度最大,而伸长率较小;经过同样的变形和热处理过程后,管材试样存在各向异性;通过变形和热处理,该J55钢的力学强度可得到强化,但其塑性却有所降低。     

环保节能的无比钢建筑系统

重点介绍了无比钢建筑系统(Integra/Web Building System)的构成和特点,它是一种新型钢结构住宅产品,具有国际专利技术.其建筑构件主体是以镀锌冷弯高频焊接的轻型薄壁方管、矩形管为基础的小型桥架,利用无比钢特有的"V"字形连接件和其它金属连接件用自攻自钻螺钉进行连接,具有构件工厂化生产、建房周期短、施工方便、建筑成本低、安全环保等特点.为了保证建筑质量,提出了对冷弯型钢构件的制作和安装精度要求.     

谈190系列柴油机主轴瓦的过盈

目前，广泛使用在190型柴油机上的薄壁轴瓦结构紧凑，制造精度高，互换性好，适用于大批量生产，但刚性不足。轴瓦内孔尺寸和几何形状在一定程度上取决于座孔尺寸和几何形状的精度。轴瓦座孔按一级精度加工，为了使薄壁轴瓦内孔也具有相当的精度以保证可靠性，轴瓦应以一定的过盈装配在座孔中。从而保证内孔尺寸和几何形状精度，提高承载能力，改善传热性能。但是，由于受瓦背材料屈服强度、座孔及轴瓦接合面变形因素的影响，过盈量又不宜过大。正确的过盈量是确保轴瓦使用寿命高和工作可靠性的关键之一。     

焊管机组立辊工作阻力的分析与研究

分析了焊管机组中成型立辊的工作阻力的来源和形成。在几点假设的前提下定量地计算出了立辊工作阻力的大小,同时分析了影响立辊阻力大小的因素。计算结果表明,立辊阻力的大小与钢板厚度和钢材的屈服强度成正比。这一结论对整个焊管机组设计有一定的参考作用。     

2RDS压缩机曲轴有限元分析

压缩机曲轴在工作中受力情况极为复杂,曲轴作为压缩机最重要的零部件之一,一旦失效将会导致整个压缩机的损坏。鉴于此,以2RDS压缩机曲轴为例,采用INVENTOR三维建模软件建立曲轴模型,使用有限元分析软件ABAQUS对其进行应力分析。分析结果表明,曲轴的应力最大位置均出现在主轴颈-I的油孔处,在曲柄与曲柄销和主轴颈与曲柄销过渡圆角处均出现了应力集中,但是最大应力均小于材料的许用应力,结构不会出现静强度破坏。曲轴在压工况时的受力比拉工况时的受力更加恶劣,应力集中情况更加严重,因此在曲轴的设计过程中要充分考虑曲柄的设计厚度、宽度及连接处过渡圆弧的大小。研究结果可为压缩机曲轴的优化设计提供理论依据。