【摘要】：薄壁波紋管是一種有橫向波紋的撓性管殼類零件,可作為傳熱元件、柔性連接件和彈性元件廣泛應(yīng)用于石化、冶金、船舶等領(lǐng)域。根據(jù)應(yīng)用場合的不同,其形狀、尺寸及材質(zhì)千差萬別,成形方法也多種多樣,但對于細長(無限長)環(huán)形波紋管的連續(xù)成形,由于管坯內(nèi)部空間狹小,無法放入模具等傳力介質(zhì),使得普通方法都無法成形。針對這種情況,本文采用特殊形狀的旋輪,并使其繞管坯公轉(zhuǎn),分別進行縮徑和縮距旋壓,實現(xiàn)了細長環(huán)形波紋管的數(shù)值成形,為后續(xù)的試驗研究奠定基礎(chǔ)。針對細長環(huán)形波紋管的連續(xù)旋壓成形,本文首先探討了環(huán)形波紋的連續(xù)形成機理,提出了縮徑和縮距兩道次旋壓工藝,并確定了管坯尺寸、預(yù)成形波紋管形狀尺寸、旋輪形狀尺寸及相關(guān)工藝參數(shù)。在此基礎(chǔ)上,對波紋管縮徑及縮距旋壓過程進行數(shù)值模擬,獲得了成形過程中金屬的變形規(guī)律、可能產(chǎn)生的質(zhì)量問題及其影響因素。進而對影響成形結(jié)果的諸因素,如縮徑旋壓時的管坯直徑、旋輪螺距、旋輪內(nèi)孔直徑及管坯軸向進給速度和縮距旋壓時的波距減縮量、旋輪直徑及旋輪螺旋槽圈數(shù)進行了數(shù)值模擬分析。研究結(jié)果表明:初始管坯外徑越大,則縮徑成形所得波紋管的壁厚和外徑也越大,但增大管坯外徑對波紋管外徑的絕對影響較小,且在縮徑旋壓和縮距旋壓兩個階段,波紋管外徑的變化趨勢正好相反,直接按成品波紋管的外徑和壁厚來確定初始管坯尺寸基本可行;縮徑旋壓時,若管坯軸向進給速度較小,則波峰波谷處直徑均減小,壁厚均增加,但波谷處壁厚增加更多。縮距旋壓時,波谷處壁厚增加、直徑減小,波峰處則壁厚減小、直徑增加；通過縮距旋壓可以減小波紋管的波距,并使波形變得陡直,經(jīng)縮距旋壓后波紋管內(nèi)徑減小、外徑增大,且波距減縮量越大,則波紋管外徑增加量越大,但對波紋管內(nèi)徑減縮量基本沒有影響。
【圖文】：

及沿母線方向的變形來實現(xiàn)。其重要的變形特征是成形過程中毛坯的外徑有明逡逑顯的變化［１４＿１６］，按照板料的變形情況，普旋的基本方式主要由三種：拉深旋壓逡逑（拉旋）、縮徑旋壓（縮旋）和擴徑旋壓（擴旋），如圖１－２所示，其變形特點逡逑分別和板料沖壓中的拉深、縮口和擴口有一定程度的相似。逡逑邐公－＿－三邐—ｘＴ＊邐逡逑｜＿Ｕ邐’逡逑（ａ）拉深旋壓邐（ｂ）縮徑旋壓邐（ｃ）擴徑旋壓逡逑圖１－２普通旋壓的分類逡逑強力旋壓在成形過程中，工件發(fā)生劇烈的塑性變形，成形后制件的壁厚明逡逑顯變薄，因此又稱為變薄旋壓。制件的壁厚通過旋輪與芯模之間的間隙來控制。逡逑強力旋壓根據(jù)旋壓件的形狀和變形機理的不同，可分為筒形件強力旋壓和錐形逡逑件強力旋壓。筒形件強力旋壓按照金屬流動方向與旋輪進給方向是否一致，又逡逑可分為正旋和反旋。筒形件正旋時（圖ｌ－３ａ），，旋輪由尾頂向芯模方向移動，己逡逑２逡逑

７Ｚ７？Ｉ逡逑／邋／逡逑／邋ｕ逡逑圖１－１旋壓成形示意圖逡逑旋壓根據(jù)毛坯在旋壓成形過程中的變化情況可分為兩類：普通旋壓和強力逡逑旋壓（變薄旋壓），簡稱為普旋和強旋。逡逑普通旋壓在旋壓過程中毛坯厚度基本沒有變化，成形主要依靠坯料沿環(huán)向逡逑及沿母線方向的變形來實現(xiàn)。其重要的變形特征是成形過程中毛坯的外徑有明逡逑顯的變化［１４＿１６］，按照板料的變形情況，普旋的基本方式主要由三種：拉深旋壓逡逑（拉旋）、縮徑旋壓（縮旋）和擴徑旋壓（擴旋），如圖１－２所示，其變形特點逡逑分別和板料沖壓中的拉深、縮口和擴口有一定程度的相似。逡逑邐公－＿－三邐—ｘＴ＊邐逡逑｜＿Ｕ邐’逡逑（ａ）拉深旋壓邐（ｂ）縮徑旋壓邐（ｃ）擴徑旋壓逡逑圖１－２普通旋壓的分類逡逑強力旋壓在成形過程中，工件發(fā)生劇烈的塑性變形，成形后制件的壁厚明逡逑顯變薄，因此又稱為變薄旋壓。制件的壁厚通過旋輪與芯模之間的間隙來控制。逡逑強力旋壓根據(jù)旋壓件的形狀和變形機理的不同，可分為筒形件強力旋壓和錐形逡逑件強力旋壓。筒形件強力旋壓按照金屬流動方向與旋輪進給方向是否一致
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG306

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本文編號：2632980