基于CAE的導(dǎo)管精確擴(kuò)口成形技術(shù)
發(fā)布時間:2021-02-10 20:52
針對導(dǎo)管擴(kuò)口成形過程中因擴(kuò)口伸出量的不確定導(dǎo)致的導(dǎo)管軸向成形精準(zhǔn)度差的問題,基于導(dǎo)管擴(kuò)口成形的具體參數(shù)要求,采用ABAQUS對Φ22 mm×1 mm的LF2M鋁合金導(dǎo)管的擴(kuò)口成形過程進(jìn)行有限元仿真分析,得到成形過程中旋壓棒的載荷-行程變化規(guī)律以及旋壓棒、導(dǎo)管擴(kuò)口端、平管嘴之間的接觸變化規(guī)律,在此基礎(chǔ)上研究了不同伸出量的旋壓棒端面距離-行程和旋壓棒最大外徑-行程的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明:不同伸出量在特定的旋壓棒行程下成形的擴(kuò)口端均能滿足成形參數(shù)要求,但伸出量的可選范圍大,嚴(yán)重影響導(dǎo)管軸向成形精度,需對伸出量進(jìn)行精確控制;跀U(kuò)口成形變化規(guī)律確定參考伸出量,并進(jìn)行相應(yīng)的工藝試驗研究,為標(biāo)準(zhǔn)伸出量的確定提供了理論依據(jù)。
【文章來源】:鍛壓技術(shù). 2020,45(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
擴(kuò)口管連接方式
擴(kuò)口成形示意圖如圖2所示,通過預(yù)留導(dǎo)管端面相對平管嘴的伸出量L,控制旋壓棒的進(jìn)給量S(S=S1-S2,其中,S1為擴(kuò)口成形準(zhǔn)備時旋壓棒與平管嘴的端面距離,S2為擴(kuò)口成形完成時旋壓棒與平管嘴的端面距離),利用旋壓棒的逐漸進(jìn)給運動使管材坯料端口沿徑向產(chǎn)生擴(kuò)張,形成擴(kuò)口錐面[11]。Φ22 mm×1 mm的LF2M鋁合金導(dǎo)管擴(kuò)口成形后的具體參數(shù)要求為[12]:端面至平管嘴的距離L1不小于0.4 mm;最小壁厚不小于導(dǎo)管公稱壁厚的70%。同一管徑管材的擴(kuò)口端的最大外徑D為Φ29 mm±0.3 mm;導(dǎo)管長度、擴(kuò)口錐面與接頭的密封性能均需滿足裝配需求。1.2 有限元模型
成形過程中旋壓棒的轉(zhuǎn)速為720~1440 r·min-1,導(dǎo)管擴(kuò)口端未受力的時間極短,將導(dǎo)管與旋壓棒之間的接觸視作連續(xù)接觸[13],擴(kuò)口成形仿真建模時將旋壓棒、導(dǎo)管、平管嘴等效為軸對稱模型,且旋壓棒、平管嘴為解析剛體。Φ22 mm×1 mm的LF2 M鋁合金導(dǎo)管擴(kuò)口成形的有限元裝配模型及主要幾何尺寸如圖3所示,旋壓棒的錐面角度為73°,平管嘴的錐面角度為66°。擴(kuò)口成形準(zhǔn)備時,調(diào)整旋壓棒與導(dǎo)管的相對位置S1,使旋壓棒外錐面不與導(dǎo)管接觸;擴(kuò)口成形結(jié)束時,使平管嘴內(nèi)錐面與旋壓棒外錐面最小距離為0.8 mm,以保證仿真結(jié)束時導(dǎo)管的最小厚度不小于0.7 mm;本文調(diào)整旋壓棒與導(dǎo)管的相對位置S1,得到旋壓棒的進(jìn)給量,即旋壓棒總行程為S=S1-S2=7.6 mm。Φ22 mm×1 mm的LF2M鋁合金導(dǎo)管的彈性模量為74.31 GPa,泊松比為0.33,真實應(yīng)力-真實應(yīng)變曲線如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼無擴(kuò)口導(dǎo)管擠壓連接成形數(shù)值模擬和試驗研究[J]. 張凌云,馮越鵬,孫偉光,肖軍雷. 鍛壓技術(shù). 2019(12)
[2]大直徑薄壁管雙擴(kuò)口成形機(jī)理與工藝研究[J]. 王巧玲,詹梅,李宏偉,李一巖,榮建,李光俊. 塑性工程學(xué)報. 2019(03)
[3]鋼管熱擴(kuò)口力的計算及其數(shù)值模擬[J]. 高炯,郝潤元,陳俊杰. 機(jī)械工程與自動化. 2012(04)
[4]柔性組合夾具在飛機(jī)導(dǎo)管數(shù)字化快速制造中的應(yīng)用[J]. 李光俊,蘭勇,孫林,陳忠. 航空制造技術(shù). 2012(09)
[5]錐形模機(jī)械擴(kuò)徑力計算與主要影響因素分析[J]. 蔡錦達(dá),程曦,付翔,甘漢青. 中國機(jī)械工程. 2010(05)
[6]數(shù)控彎管工藝知識庫研究[J]. 李振強,王永軍,王俊彪,侯清海. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2007(08)
[7]基于變形本質(zhì)特征的擴(kuò)口力計算[J]. 盧險峰,褚亮,張朝閣. 材料科學(xué)與工藝. 2004(04)
[8]28MPa導(dǎo)管連接件標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 李俊升. 航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 1999(04)
[9]管材沖壓擴(kuò)口變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變分析[J]. 王同海,趙國群,賈玉璽. 山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1999(03)
碩士論文
[1]TA15鈦合金強旋—擴(kuò)口成形工藝研究[D]. 趙小凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3027970
【文章來源】:鍛壓技術(shù). 2020,45(10)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
擴(kuò)口管連接方式
擴(kuò)口成形示意圖如圖2所示,通過預(yù)留導(dǎo)管端面相對平管嘴的伸出量L,控制旋壓棒的進(jìn)給量S(S=S1-S2,其中,S1為擴(kuò)口成形準(zhǔn)備時旋壓棒與平管嘴的端面距離,S2為擴(kuò)口成形完成時旋壓棒與平管嘴的端面距離),利用旋壓棒的逐漸進(jìn)給運動使管材坯料端口沿徑向產(chǎn)生擴(kuò)張,形成擴(kuò)口錐面[11]。Φ22 mm×1 mm的LF2M鋁合金導(dǎo)管擴(kuò)口成形后的具體參數(shù)要求為[12]:端面至平管嘴的距離L1不小于0.4 mm;最小壁厚不小于導(dǎo)管公稱壁厚的70%。同一管徑管材的擴(kuò)口端的最大外徑D為Φ29 mm±0.3 mm;導(dǎo)管長度、擴(kuò)口錐面與接頭的密封性能均需滿足裝配需求。1.2 有限元模型
成形過程中旋壓棒的轉(zhuǎn)速為720~1440 r·min-1,導(dǎo)管擴(kuò)口端未受力的時間極短,將導(dǎo)管與旋壓棒之間的接觸視作連續(xù)接觸[13],擴(kuò)口成形仿真建模時將旋壓棒、導(dǎo)管、平管嘴等效為軸對稱模型,且旋壓棒、平管嘴為解析剛體。Φ22 mm×1 mm的LF2 M鋁合金導(dǎo)管擴(kuò)口成形的有限元裝配模型及主要幾何尺寸如圖3所示,旋壓棒的錐面角度為73°,平管嘴的錐面角度為66°。擴(kuò)口成形準(zhǔn)備時,調(diào)整旋壓棒與導(dǎo)管的相對位置S1,使旋壓棒外錐面不與導(dǎo)管接觸;擴(kuò)口成形結(jié)束時,使平管嘴內(nèi)錐面與旋壓棒外錐面最小距離為0.8 mm,以保證仿真結(jié)束時導(dǎo)管的最小厚度不小于0.7 mm;本文調(diào)整旋壓棒與導(dǎo)管的相對位置S1,得到旋壓棒的進(jìn)給量,即旋壓棒總行程為S=S1-S2=7.6 mm。Φ22 mm×1 mm的LF2M鋁合金導(dǎo)管的彈性模量為74.31 GPa,泊松比為0.33,真實應(yīng)力-真實應(yīng)變曲線如圖4所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不銹鋼無擴(kuò)口導(dǎo)管擠壓連接成形數(shù)值模擬和試驗研究[J]. 張凌云,馮越鵬,孫偉光,肖軍雷. 鍛壓技術(shù). 2019(12)
[2]大直徑薄壁管雙擴(kuò)口成形機(jī)理與工藝研究[J]. 王巧玲,詹梅,李宏偉,李一巖,榮建,李光俊. 塑性工程學(xué)報. 2019(03)
[3]鋼管熱擴(kuò)口力的計算及其數(shù)值模擬[J]. 高炯,郝潤元,陳俊杰. 機(jī)械工程與自動化. 2012(04)
[4]柔性組合夾具在飛機(jī)導(dǎo)管數(shù)字化快速制造中的應(yīng)用[J]. 李光俊,蘭勇,孫林,陳忠. 航空制造技術(shù). 2012(09)
[5]錐形模機(jī)械擴(kuò)徑力計算與主要影響因素分析[J]. 蔡錦達(dá),程曦,付翔,甘漢青. 中國機(jī)械工程. 2010(05)
[6]數(shù)控彎管工藝知識庫研究[J]. 李振強,王永軍,王俊彪,侯清海. 機(jī)械設(shè)計與制造. 2007(08)
[7]基于變形本質(zhì)特征的擴(kuò)口力計算[J]. 盧險峰,褚亮,張朝閣. 材料科學(xué)與工藝. 2004(04)
[8]28MPa導(dǎo)管連接件標(biāo)準(zhǔn)研究[J]. 李俊升. 航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量. 1999(04)
[9]管材沖壓擴(kuò)口變形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變分析[J]. 王同海,趙國群,賈玉璽. 山東工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 1999(03)
碩士論文
[1]TA15鈦合金強旋—擴(kuò)口成形工藝研究[D]. 趙小凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3027970
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