【摘要】：隨著工業(yè)的飛速發(fā)展,管道系統(tǒng)被大量的使用在各個行業(yè)與領(lǐng)域中。作為管道系統(tǒng)中的一個重要組成部分,彎頭被廣泛的應(yīng)用到航空航天、船舶制造、電力、汽車工業(yè)和石油化工等行業(yè)中。自從改革開放以來,國內(nèi)大量的研究人員對彎頭的各種成形方法進行研究,特別是對彎頭的熱推成形進行了大量的研究。通過實際生產(chǎn)中的不斷試驗和總結(jié),研究人員發(fā)現(xiàn)在彎頭和管坯之間存在一個合理的擴徑比范圍,當(dāng)按照這一合理的擴徑比范圍去設(shè)計芯棒和選用管坯時,能夠很好的推制出質(zhì)量良好的彎頭。但是,由于受到管坯尺寸規(guī)格的限制,之前的芯棒設(shè)計人員在設(shè)計芯棒時往往只能有個別的芯棒是按照合理擴徑比來設(shè)計的。近年來,隨著管坯生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,彎頭實際的生產(chǎn)中能夠選用的管坯規(guī)格越來越多,芯棒設(shè)計人員不再像以前那樣根據(jù)現(xiàn)有的管坯來設(shè)計芯棒,而是按照合理的擴徑比范圍設(shè)計好芯棒后再去選用管坯,這樣有利于實現(xiàn)芯棒設(shè)計的規(guī)范化。同時也有利于實現(xiàn)對芯棒的參數(shù)化設(shè)計。在本文中,以熱推Φ57×3.5×76的彎頭為例,使用三維建模軟件UG按照合理的擴徑比范圍對牛角芯棒進行建模,同時設(shè)計好感應(yīng)加熱的線圈。在Deform軟件前處理器中對導(dǎo)入的有限元模型的幾何模型、材料模型、單元類型、接觸模型、摩擦模型、推制速度等進行選定和設(shè)置。利用Deform對彎頭生產(chǎn)中的加熱過程和管坯的溫度場進行有限元分析,得到管坯在整個熱推過程中的溫度場分布以及管坯溫度隨時間的變化曲線。然后對彎頭的熱推成形過程進行數(shù)值模擬,并對彎頭的壁厚和等效應(yīng)變進行分析。同時對芯棒中心軸線夾角α、芯棒截面橢圓的短軸長軸比k、推制速度和摩擦系數(shù)對彎頭成形質(zhì)量的影響進行研究分析。本文在前人的研究基礎(chǔ)上,給出了牛角芯棒的一種通用設(shè)計方法。然后基于UG對芯棒的參數(shù)化建模進行二次開發(fā),實現(xiàn)在三維建模軟件UG中只需要輸入彎頭和管坯的幾個基本參數(shù)就是對芯棒進行參數(shù)化建模。并且建立了牛角芯棒庫,將常用的芯棒放入牛角芯棒庫中,實現(xiàn)在加工牛角芯棒時可以直接從牛角芯棒庫中直接調(diào)用芯棒的數(shù)據(jù),避免了芯棒的多次設(shè)計和多次修模等人為因素對彎頭成形質(zhì)量的影響。
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP311.13;TH122
【圖文】：

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本文編號：2724081