發(fā)布時(shí)間：2017-05-23 07:01

  本文關(guān)鍵詞：小彎頭銅管制備工藝及塑性成形規(guī)律研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：管材向著輕量化、高強(qiáng)度、高韌性和低消耗發(fā)展,出現(xiàn)了新材料、不同截面形狀和規(guī)格尺寸管材。紫銅具有良好的導(dǎo)熱性導(dǎo)電性,優(yōu)秀的延展性和耐蝕性,因此,空調(diào)制冷行業(yè)普遍使用銅管。管材彎曲加工成形是一個(gè)非線性多因素耦合的復(fù)雜過(guò)程,加工時(shí)容易出現(xiàn)內(nèi)側(cè)起皺、外側(cè)彎裂、截面橢圓化和回彈缺陷。除彎曲工藝外,銅管自身的狀態(tài)(如硬度大小、壁厚均勻性和各向異性等)也是引發(fā)彎曲缺陷出現(xiàn)的原因。為實(shí)現(xiàn)小彎頭管的穩(wěn)定彎曲成形,從銅管的盤拉、退火、繞彎三方面進(jìn)行了研究。首先,對(duì)銅管盤拉工藝進(jìn)行優(yōu)化,并分析了銅管組織演變規(guī)律;其次,分析了盤拉銅管退火組織及性能的變化規(guī)律;最后,對(duì)小彎頭管繞彎成形進(jìn)行數(shù)值模擬,分析了工藝參數(shù)對(duì)管材成形的應(yīng)力、應(yīng)變、壁厚和截面形狀的影響規(guī)律。銅管盤拉成形研究表明:采用ZBL法制定的盤拉工藝,其道次的延伸系數(shù)分配更均勻且符合塑性加工規(guī)律;盤拉組織沿拉伸方向呈纖維狀,并隨盤拉的繼續(xù)纖維變細(xì);盤拉時(shí)穩(wěn)定存在有高斯織構(gòu)、銅型織構(gòu)和過(guò)渡S織構(gòu),而{135}型織構(gòu)、立方織構(gòu)和再結(jié)晶織構(gòu)盤拉時(shí)不穩(wěn)定,逐漸向穩(wěn)定型織構(gòu)轉(zhuǎn)換;盤拉過(guò)程中銅管硬度變化情況和不穩(wěn)定型織構(gòu)變化情況一致,硬度與織構(gòu)分布存在密切聯(lián)系。銅管的退火研究發(fā)現(xiàn):銅管在460℃/30min退火時(shí)就已經(jīng)發(fā)生再結(jié)晶;相同退火時(shí)間條件下,退火溫度的升高將導(dǎo)致銅管的抗拉強(qiáng)度和塑性降低;同一退火溫度,延長(zhǎng)退火時(shí)間對(duì)材料抗拉強(qiáng)度影響不大,延伸率隨時(shí)間延長(zhǎng)有所上升;退火溫度對(duì)銅管性能的影響更為顯著;退火后管材存在孿晶織構(gòu)、過(guò)渡Q和R型織構(gòu)和不穩(wěn)定的立方織構(gòu)的織構(gòu)。繞彎模擬及分析工作表明:小彎頭管彎曲時(shí)應(yīng)選擇芯棒直徑為5.90mm,芯棒伸出量為-2.5mm較為合適;彎曲芯棒伸出量是影響管材的壁厚的主要影響因素,芯棒伸出量值越大時(shí),管材外側(cè)減薄越大,內(nèi)側(cè)管壁出現(xiàn)彎曲褶皺的情況越嚴(yán)重,而芯棒大小對(duì)管材成形質(zhì)量的影響較小;材料種類和管材壁厚大小對(duì)彎曲成形質(zhì)量幾乎沒有影響。最終,通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)研究,生產(chǎn)了優(yōu)良品質(zhì)的小彎頭管。
【關(guān)鍵詞】：小彎頭管 退火 盤拉 繞彎成形 有限元模擬
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.11;TG306
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 引言9-10
• 1.2 彎曲加工成形原理及其分類10-14
• 1.2.1 彎曲成形原理分析10-12
• 1.2.2 管材彎曲成形分類12-14
• 1.3 管材成形研究現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 銅管的盤拉15-16
• 1.3.2 銅管的退火16
• 1.3.3 管材繞彎成形16-19
• 1.4 課題來(lái)源和主要研究?jī)?nèi)容19-21
• 1.4.1 課題來(lái)源及研究目標(biāo)19
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容19-21
• 第二章 研究方案21-25
• 2.1 研究對(duì)象21
• 2.2 研究方案21-23
• 2.3 研究方法23-25
• 2.3.1 金相觀察與晶粒尺寸23
• 2.3.2 織構(gòu)測(cè)試23-24
• 2.3.3 力學(xué)性能測(cè)定24
• 2.3.4 有限元模擬分析24-25
• 第三章 TP2銅管盤拉成形組織、性能及工藝優(yōu)化研究25-32
• 3.1 引言25
• 3.2 盤拉銅管組織25-30
• 3.2.1 銅管盤拉顯微組織25-28
• 3.2.2 銅管盤拉的織構(gòu)演變28-30
• 3.3 盤拉銅管性能30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章 TP2銅管退火組織、性能與工藝優(yōu)化研究32-44
• 4.1 引言32
• 4.2 TP2銅管再結(jié)晶退火工藝的組織與性能32-36
• 4.2.1 再結(jié)晶退火顯微組織32-34
• 4.2.2 TP2銅管再結(jié)晶退火的性能34-36
• 4.3 TP2銅退火過(guò)程組織與力學(xué)性能演變36-43
• 4.3.1 TP2退火過(guò)程的顯微組織36-39
• 4.3.2 TP2銅管退火織構(gòu)分析39-42
• 4.3.3 力學(xué)性能演變42-43
• 4.4 本章小結(jié)43-44
• 第五章 小彎頭管繞彎分析及模擬研究44-59
• 5.1 引言44
• 5.2 小彎頭管的繞彎過(guò)程44-45
• 5.3 小彎頭管的繞彎工藝模擬45-56
• 5.3.1 小彎頭管繞彎成形有限元模型45-47
• 5.3.2 小彎頭管繞彎工藝模擬結(jié)果分析47-56
• 5.4 材料參數(shù)和幾何參數(shù)對(duì)繞彎的影響分析56-58
• 5.4.1 不同材料的繞彎模擬分析56-57
• 5.4.2 不同管壁厚度管材的繞彎模擬分析57-58
• 5.5 小彎頭管繞彎生產(chǎn)驗(yàn)證58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 第六章 結(jié)論59-60
• 參考文獻(xiàn)60-63
• 致謝63-64
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果64-65

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