坯料與潤滑對高壓氣瓶熱反擠壓成形的影響
發(fā)布時間：2021-10-17 00:53
高壓氣瓶能夠盛裝各種能源氣體且生產(chǎn)成本較低,移動方便。隨著清潔能源的快速發(fā)展,高壓氣瓶的需求量快速增長。但由于高壓氣瓶的介質具有高壓、易燃、易爆、有毒等特點,同時氣瓶具有反復充裝氣體、經(jīng)常被移動的特性,因而對氣瓶的質量提出了更高的要求。目前工業(yè)上常使用的是拉拔成形法生產(chǎn)的無縫鋼質氣瓶。在高壓氣瓶的拉拔成形工藝中,反擠壓工序作為拉拔工序的前道工序,其成形件的質量將對后續(xù)拉拔成形工序產(chǎn)生很大的影響,甚至對最終氣瓶成形件質量造成很大的影響。而在反擠壓工序中,對反擠壓成形件質量產(chǎn)生影響的因素很多。本文主要針對坯料端面傾斜和坯料軸心偏移以及潤滑不均等因素對成形件質量的影響規(guī)律進行研究。本文以34Cr Mo4合金鋼為高壓氣瓶材料,通過其高溫下的真實應力-應變曲線,建立了34Cr Mo4合金鋼在不同溫度范圍（950℃1150℃）以及不同應變速率范圍（0.1s-14.5s-1）內(nèi)的熱加工圖,確定了材料的安全加工區(qū)域。根據(jù)工業(yè)實際情況,建立四種坯料端面傾斜模擬模型,兩種坯料軸心偏移模擬模型以及四種凸凹模潤滑不均模擬模型。借助DEFORM-3D有限元模擬軟件分別...
【文章來源】：燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
坯料尺寸
在后續(xù)變形過程中，凸模受力波動小使坯料受力較均勻，最終成形件凸耳應較小。由于凸模沖頭向 X 軸負向產(chǎn)生了位移，這必將導致成形件壁厚變化，為此，對成形件不同截面的壁厚進行測量。圖 3-15 表示了成形件軸向不同截面上壁厚變化規(guī)律。其中 a 截面靠近瓶口，o 截面靠近瓶底。壁厚從 Y 軸正向開始測量。從圖 3-15 可以看出，同一個截面上的壁厚呈正弦曲線分布，以 23mm 標準壁厚為中心向兩側增長，壁厚最大值出現(xiàn)在 90°左右，即 X 軸正向區(qū)域；壁厚最小值出現(xiàn)在 270°左右，即 X 軸負向區(qū)域，且在 Y 軸上壁厚幾乎相等。沿軸向向看，離氣瓶端
口越近截面上，最大壁厚值越大，最小壁厚值越小，整個壁厚差越大。圖 3-15 反擠壓件軸向壁厚變化示意圖成形件壁厚差分布曲線如圖 3-16 所示，其中圖 3-16 a)圖表示了不同坯料傾角時不同截面上最大壁厚差變化規(guī)律，圖 3-16b)圖表示了不同傾角時最大壁厚差變化曲線。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于有限元的無縫氣瓶多心凹底底型優(yōu)化[J]. 招聰,徐紀偉,張煒,王孫清,鄭恒持,李燦,由宏新. 壓力容器. 2018(10)
[2]大容積鋼制無縫氣瓶不同標準下壁厚計算探討[J]. 崔聞天,武常生,宋志江. 中國化工裝備. 2018(02)
[3]高壓氣瓶用34CrMo4鋼抗氫脆性能及影響因素[J]. 尹謝平,李斌,高增梁,吳傳瀟,蔣錫軍. 中國特種設備安全. 2018(01)
[4]鋁合金在車載LNG氣瓶上的應用前景[J]. 余謙,段武,夏園園,劉蓓蓓,楊源. 山東工業(yè)技術. 2017(18)
[5]氣瓶內(nèi)表面“帶狀凹坑”缺陷成因分析[J]. 童宗圣,尹人潔,鄧躍剛,王婀娜,鄢勇,張濤,彭海龍. 四川冶金. 2016(06)
[6]無縫氣瓶多心凹底底型的設計[J]. 由宏新,李燦,招聰,戴行濤,韓冰,胡軍. 壓力容器. 2015(12)
[7]正火溫度對34Mn2V氣瓶鋼沖擊韌性的影響[J]. 代華云,鄧通武,李紅光,雷秀華. 鋼鐵釩鈦. 2015(06)
[8]氣瓶安全監(jiān)管技術的研究進展[J]. 魯紅亮,薛小龍,湯曉英,耿雪峰. 中國特種設備安全. 2015(S1)
[9]冷旋壓加工對高壓氣瓶性能的影響[J]. 尹謝平,陳志偉,章渭峰. 壓力容器. 2014(12)
[10]車用高壓燃料氣瓶技術發(fā)展趨勢和我國面臨的挑戰(zhàn)[J]. 鄭津洋,李靜媛,黃強華,歐可升,趙永志,劉鵬飛. 壓力容器. 2014(02)
博士論文
[1]CNG氣瓶拉拔工藝研究[D]. 郝海濱.燕山大學 2014
碩士論文
[1]溫度的均勻性對高壓氣瓶熱反擠壓質量影響研究[D]. 張立.燕山大學 2018
[2]大直徑無縫鋼質氣瓶用鋼34CrMo4的熱處理研究[D]. 張榮曉.河北工程大學 2016
[3]旋壓成型車載CNG氣瓶表面缺陷分析[D]. 程凱.河北工程大學 2016
[4]氧氣瓶熱反擠壓成形工藝的模擬研究[D]. 屈峰.太原科技大學 2015
[5]TiNi合金管反擠壓工藝研究[D]. 孫振鐸.燕山大學 2010
[6]加工圖理論研究與加工圖技術的實現(xiàn)[D]. 張敬奇.東北大學 2010
[7]大型鍛造過程接觸摩擦機理及變化規(guī)律的研究[D]. 秦敏.太原科技大學 2008
[8]杯形件反擠壓成形過程模擬研究[D]. 趙恒章.西安理工大學 2003
本文編號：3440811
【文章來源】：燕山大學河北省
【文章頁數(shù)】：78 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
坯料尺寸
在后續(xù)變形過程中，凸模受力波動小使坯料受力較均勻，最終成形件凸耳應較小。由于凸模沖頭向 X 軸負向產(chǎn)生了位移，這必將導致成形件壁厚變化，為此，對成形件不同截面的壁厚進行測量。圖 3-15 表示了成形件軸向不同截面上壁厚變化規(guī)律。其中 a 截面靠近瓶口，o 截面靠近瓶底。壁厚從 Y 軸正向開始測量。從圖 3-15 可以看出，同一個截面上的壁厚呈正弦曲線分布，以 23mm 標準壁厚為中心向兩側增長，壁厚最大值出現(xiàn)在 90°左右，即 X 軸正向區(qū)域；壁厚最小值出現(xiàn)在 270°左右，即 X 軸負向區(qū)域，且在 Y 軸上壁厚幾乎相等。沿軸向向看，離氣瓶端
口越近截面上，最大壁厚值越大，最小壁厚值越小，整個壁厚差越大。圖 3-15 反擠壓件軸向壁厚變化示意圖成形件壁厚差分布曲線如圖 3-16 所示，其中圖 3-16 a)圖表示了不同坯料傾角時不同截面上最大壁厚差變化規(guī)律，圖 3-16b)圖表示了不同傾角時最大壁厚差變化曲線。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于有限元的無縫氣瓶多心凹底底型優(yōu)化[J]. 招聰,徐紀偉,張煒,王孫清,鄭恒持,李燦,由宏新. 壓力容器. 2018(10)
[2]大容積鋼制無縫氣瓶不同標準下壁厚計算探討[J]. 崔聞天,武常生,宋志江. 中國化工裝備. 2018(02)
[3]高壓氣瓶用34CrMo4鋼抗氫脆性能及影響因素[J]. 尹謝平,李斌,高增梁,吳傳瀟,蔣錫軍. 中國特種設備安全. 2018(01)
[4]鋁合金在車載LNG氣瓶上的應用前景[J]. 余謙,段武,夏園園,劉蓓蓓,楊源. 山東工業(yè)技術. 2017(18)
[5]氣瓶內(nèi)表面“帶狀凹坑”缺陷成因分析[J]. 童宗圣,尹人潔,鄧躍剛,王婀娜,鄢勇,張濤,彭海龍. 四川冶金. 2016(06)
[6]無縫氣瓶多心凹底底型的設計[J]. 由宏新,李燦,招聰,戴行濤,韓冰,胡軍. 壓力容器. 2015(12)
[7]正火溫度對34Mn2V氣瓶鋼沖擊韌性的影響[J]. 代華云,鄧通武,李紅光,雷秀華. 鋼鐵釩鈦. 2015(06)
[8]氣瓶安全監(jiān)管技術的研究進展[J]. 魯紅亮,薛小龍,湯曉英,耿雪峰. 中國特種設備安全. 2015(S1)
[9]冷旋壓加工對高壓氣瓶性能的影響[J]. 尹謝平,陳志偉,章渭峰. 壓力容器. 2014(12)
[10]車用高壓燃料氣瓶技術發(fā)展趨勢和我國面臨的挑戰(zhàn)[J]. 鄭津洋,李靜媛,黃強華,歐可升,趙永志,劉鵬飛. 壓力容器. 2014(02)
博士論文
[1]CNG氣瓶拉拔工藝研究[D]. 郝海濱.燕山大學 2014
碩士論文
[1]溫度的均勻性對高壓氣瓶熱反擠壓質量影響研究[D]. 張立.燕山大學 2018
[2]大直徑無縫鋼質氣瓶用鋼34CrMo4的熱處理研究[D]. 張榮曉.河北工程大學 2016
[3]旋壓成型車載CNG氣瓶表面缺陷分析[D]. 程凱.河北工程大學 2016
[4]氧氣瓶熱反擠壓成形工藝的模擬研究[D]. 屈峰.太原科技大學 2015
[5]TiNi合金管反擠壓工藝研究[D]. 孫振鐸.燕山大學 2010
[6]加工圖理論研究與加工圖技術的實現(xiàn)[D]. 張敬奇.東北大學 2010
[7]大型鍛造過程接觸摩擦機理及變化規(guī)律的研究[D]. 秦敏.太原科技大學 2008
[8]杯形件反擠壓成形過程模擬研究[D]. 趙恒章.西安理工大學 2003
本文編號：3440811
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