管材滚压剪切有限元分析

基于DEFORM 3D有限元软件建立了管材滚压剪切的三维有限元模型,并对不同工艺参数下的管材滚压剪切过程进行了解析计算。选用Johnson-cook模型作为材料的断裂损伤模型,经过试算和比较得到合适的材料损伤参数。分析了进刀率、刀具楔角以及管材壁厚等参数对刀具的载荷、管材实际切断深度的影响规律。研究结果将为管材实际切割的参数设定提供理论依据。     

管材的偏心渐进精密剪切

用剪切的方法生产管状(空心)零件具有显著的经济效益,但一般的切管方法很难获得精确的管件,本文分析了管材剪切过程中的分离机理及提高剪切质量的基本途经,论述了管材偏心渐进剪切的工作原理和工艺要点。作者的试验研究表明,这是一种精密的切管方法,可用于实际生产。     

内压对5A02铝合金充液剪切弯曲管微观结构的影响(英文)

为了研究剪切变形对微观组织的影响,采用电子背散射衍射方法研究铝合金剪切弯曲管的微观组织特征。分析不同内压对外侧圆角和内侧圆角微观组织的影响。结果发现:未变形管材的晶粒尺寸为100μm;在内压为15.2MPa时,变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸为50～100μm,而内侧弯角区域晶粒细化到30～50μm;当内压达到38.0MPa时,晶粒进一步细化,在变形管材的外侧弯角区域晶粒尺寸达到30～50μm,而内侧弯角区域晶粒细化到10～20μm。由此可知,剪切变形对两圆角区域的微观组织有着重要的影响,随着成形压力的提高,晶粒尺寸逐渐细化。由于内外侧不同的变形程度,即便成形压力相同,内侧晶粒尺寸也明显小于外侧的。     

基于有限元模拟的管材剪切弯曲工艺分析

管材剪切弯曲能够实现普通冷弯方法不能达到的超小半径弯曲,是一项较为可行的技术。针对管材剪切弯曲成形的受力与变形特点,应用塑性有限元方法研究了剪切弯曲主要工艺参数对成形后管材壁厚变化及截面椭圆度的影响,分析了变形区不同位置椭圆度及壁厚的减薄情况。研究表明:t/D越大,壁厚减薄及截面椭圆度越大;而随着R/D的增大,截面椭圆度有减小的趋势,但壁厚减薄不明显。     

AZ80镁合金扩管静液挤压成形的数值模拟与试验

运用Deform-3D软件对AZ80镁合金管材静液挤压工艺进行了数值模拟,详细分析了挤压比对静液挤压成形过程的影响。结果表明,挤压载荷随着挤压比的增大而增大。挤压比由1.75增加至2.22时,峰值压力由306 MPa增加至375 MPa,增幅为22.5%;挤压比越大,材料剪切变形越严重,对材料晶粒细化更加有利,管材流出速度越大,管材内外壁流速差越大,而内外壁流速差太大容易造成管材开裂。选用挤压比为1.88,在40 MN卧式静液挤压机上顺利实现大口径AZ80镁合金管材的挤压成形,管材表面质量良好,壁厚均匀无缺陷。     

影响高速剪切毛坯断面质量的技术参数

从断裂力学逆角度对高速棒料精密剪切过程的断裂机理进行了分析，讨论了高速剪切时，剪切速度和剪切温度对剪切后毛坯断面质量的影响。     

基于DOE的锆合金包壳管冷轧质量分析及改善

为了提高锆合金包壳管的冷轧质量,通过统计过程控制技术和工序能力分析研究了锆合金包壳管冷轧后的壁厚偏差问题,并基于试验设计(design of experiment, DOE)技术对皮格尔冷轧工艺进行了优化。包壳管冷轧质量分析和工艺优化试验的结果表明,轧制前管材的壁厚偏差和送进量对轧制后的管材壁厚偏差有显著影响;当轧制前管材壁厚偏差<0.3 mm、壁厚变形量为65%、送进量为1.0 mm/次时,轧制后的管材壁厚偏差最小;通过轧制工艺优化后,反映壁厚偏差离散性的极差平均值由0.036减小到0.018,极差波动也明显减小,轧制质量显著提高;当轧制管材壁厚变形量一定时,对轧制前壁厚偏差较大的管材,采用小送进量轧制,可减小轧制后管材的壁厚偏差,达到提高锆合金包壳管材质量的目的。     

不同侧向间隙下圆盘剪剪切数值模拟与实验研究

以Q235钢为例,运用DEFORM-3D软件,模拟了圆盘剪上下剪刃的侧向间隙分别为0.5mm、1 mm、1.5 mm、2 mm情况下的剪切20 mm厚钢板过程,分析了不同侧向间隙对剪切后的剪切力、钢板断面质量及剪切后钢板应力分布的影响,模拟结果表明过大和过小的侧向间隙会增大剪切力、造成应力分布不均匀并对剪切断面质量有不利的影响,得出了在剪切20 mm厚钢板时最佳侧向间隙为1 mm,并通过现场设定侧向间隙为1 mm对钢板进行剪切,实验结果表明当侧向间隙为1 mm时剪切后的钢板断面质量良好,证明了有限元模拟结果及侧向间隙对剪切过程影响规律的准确性。     

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:位于管材变形区的芯球可对薄壁管材内壁起支撑作用;在保证芯球间互不干涉的情况下,芯球数量越多,对管材成形质量的改善程度越大;当芯棒与管材间隙处于合理范围时,自由弯曲成形后的管材外侧壁厚减薄率和截面畸变率较小。     

正方形管材的剪切原理与切断模

<正> 用剪切的方法对管材进行切断加工,在生产批量大的情况下,因其加工速度快,生产率高,对减轻劳动强度和取得良好的经济效果皆有着重要的意义,本文主要阐述正方形管材的剪切切断,并介绍一副切断模。     

基于方管数控切割的数学建模

利用数控切割机理综合分析了方管及其它管件相贯的几何特点,并以此为依据提供了方管与圆管、方管与方管以及方管与圆锥管之间的空间相贯数学模型,为数控切割的编程奠定了必要的理论基础。为六轴切割机及其相关结构焊接设备的研制做了必要的技术储备。     

激光切割圆管的工装研制

通过分析激光切割圆管的过程,指出了实际加工中存在的问题,并针对这些问题设计了一套新型的切割工装,在工作台上安装V型导轨,在导轨上放置一套微型的尾座,使得在切割过程中圆管不会发生变形也不会颤动.使用结果表明,该工装可以提高切割精度和生产效率.     

单层薄壁焊接钢管切断飞模

提出了一种用一上径单层薄壁焊接钢管在线切断的新方法－飞模切断，设计了切断飞模，并经实际应用，效果良好。     

方管管端焊接坡口模型及加工工艺精度

针对一般用于加工圆管的五轴联动数控切割机床在加工方管时出现的加工工艺问题,相对传统的管、管模型,运用解析几何方法推导出了新的圆、方管空间相贯数学模型,提出了解决纵向轴补偿的“外接圆包络法”,研究了适用于方管切割时切割角度的割炬位姿和两面角、坡口角等相关参数的数学模型,解决了方管相贯线拐点处坡口处理难题,提出了对带突变的切割轨迹的精度进行控制的自适应分点法和突变位置速度的控制处理方法,并验证了所建立的数学模型的可靠性和实用性.为多功能数控管道切割机床的开发提供了新的理论依据和思路.     

管坯折断机的选型及参数确定

介绍了自行设计制造的、用于与大冶特殊钢股份有限公司170无缝机组配套的管坯折断机的主要技术参数及切口锯的类型。试验表明，无齿摩擦切口锯能较好地满足生产要求，生产率较高。同时介绍了国外管坯折断机的应用情况。     

骑式摩托车上悬管切口工艺与模具设计

管件在焊接时,焊口需加工出圆弧形状,采用铣床加工,难以满足大批量生产要求。通过对骑式摩托车上悬管零件成形工艺分析,采用具有工艺简单、成本低、效率高、质量好等优点的冲压切口成形。设计了两套切口模具,并提供冲切凸模和凹模图形与尺寸,对冲切过程中管壁变形情况进行了简要分析。通过多年实践检验,该工艺及模具应用情况良好,产量稳定。     

Production of integral serrated outside finned tube using a combined method of rolling and wedging/extruding

Most recently, energy and materials savings considerations have stimulated the demand for high efficient and compact heat exchangers. Finned tube is a well-known technology that promotes heat transfer efficiency. This paper proposes a new method of manufacturing integral serrated outside finned tube—rolling and wedging/extruding method. In this method, surface material of workpiece is only split from workpiece body, but not removed. The split and inseparate “chips” can be used to integral outside fins. The wedging/extruding tool is designed. Comparing to conventional cutting tool, the secondary cutting edge is transformed into curve face and only primary cutting edge is remained in wedging/extruding tool. The forming process of integral serrated outside finned tube by rolling and wedging/extruding is analyzed. In addition, the main technical parameters which affect the fins height and pitch are also discussed.     

管件设计与成形领域的数字化技术

针对现代管件设计及加工制造的特点与需求,以几个国外管件CAD/CAE/CAM软件为例,介绍了当前数字化技术在管件设计、管材弯曲、激光切割以及管形测试等管材成形领域的典型应用。     

激光切割机床加工筛管

简要介绍了激光切割机床加工筛管的方法、常见质量缺陷及致因,以及缺陷控制措施。     

奥氏体不锈钢管坯分层开裂分析

奥氏体不锈钢管坯在切割过程中发生分层开裂，对该管坯进行化学成分、微观组织及裂纹断口形貌的分析表明，管坯的开裂主要与条状铁素体和链状氮化钛夹杂有关。