本文關(guān)鍵詞：單側(cè)雙排四通管擠脹成形試驗(yàn)研究

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【摘要】：管材內(nèi)高壓脹形技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展,其成形機(jī)理研究和制造工藝研究有了較大的進(jìn)展。與沖壓焊接的傳統(tǒng)工藝相比,管材使用內(nèi)壓脹形成形的產(chǎn)品具有比強(qiáng)度高、比剛度高、應(yīng)力集中更小、材料流動(dòng)性更好、壁厚分布更均勻、成形極限更高等特點(diǎn)�？照{(diào)冷凝管屬于并排多支管,使用傳統(tǒng)焊接工藝加工時(shí)存在焊接曲面過渡不平滑、表面質(zhì)量較低、應(yīng)力集中較大、焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定、冷凝管使用壽命不長等問題。利用內(nèi)壓脹形的方法成形空調(diào)冷凝管可改善上述缺點(diǎn)。單側(cè)雙排四通管屬于并排多支管的一部分,研究單側(cè)雙排四通管的內(nèi)壓脹形規(guī)律對(duì)研究并排多支管的成形具有重要意義。本文從理論分析和試驗(yàn)研究的角度研究單側(cè)雙排四通管的擠脹成形,探究多種工藝參量對(duì)成形的影響規(guī)律,為探索成形出更高支管的工藝提供參考。首先,對(duì)單側(cè)雙排四通管成形進(jìn)行力學(xué)分析。在忽略厚向應(yīng)力的前提下,描述單側(cè)雙排四通管的塑形條件,分析成形初始階段兩支管外側(cè)、內(nèi)側(cè)、成形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),分析成形中期兩支管外側(cè)、內(nèi)側(cè)、成形區(qū)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài),針對(duì)進(jìn)行試驗(yàn)的管材所需內(nèi)壓力和進(jìn)給力進(jìn)行估算。其次,為成形試驗(yàn)做準(zhǔn)備,搭建成形試驗(yàn)平臺(tái)。對(duì)比多種成形模具設(shè)計(jì)方案,選擇使用千斤頂進(jìn)行軸向加載的方案,并對(duì)成形裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造。之后進(jìn)行進(jìn)給力測量與記錄平臺(tái)的搭建,選擇進(jìn)給力測量裝置,并進(jìn)行測量與記錄的實(shí)現(xiàn)。使用液壓油缸提供背壓力并設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)。最后,進(jìn)行試驗(yàn)研究。介紹單側(cè)雙排四通管成形試驗(yàn)過程常見的缺陷,并分析缺陷成因。對(duì)比脹形介質(zhì)潤滑脂和工業(yè)橡皮泥,潤滑脂密封性差,成形中間階段不易控制其量,工業(yè)橡皮泥則可以。分析單側(cè)雙排四通管成形時(shí)的金屬流動(dòng)規(guī)律,靠近支管處周向應(yīng)力加大,材料流動(dòng)曲線指向支管,靠近支管處流動(dòng)曲線的曲率增大。經(jīng)測量,壁厚最厚處為主管靠近進(jìn)給沖頭凸臺(tái)端面處,最薄為支管頂端內(nèi)側(cè)圓角處。從試驗(yàn)的角度分析摩擦條件、熱處理溫度、管胚長度、背壓力、背壓沖頭預(yù)留量、加載路徑等工藝因素對(duì)成形的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明,有潤滑時(shí)成形效果更好；熱處理溫度為450℃時(shí)管材成形極限更高；較短的管胚成形時(shí)支管成形極限更高;背壓力越大,支管高度越小,背壓沖頭預(yù)留量對(duì)支管高度、進(jìn)給量、壁厚的影響都不顯著；加載路徑對(duì)支管高度的影響大,補(bǔ)料程度增加,支管高度顯著增加。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)高壓 擠脹成形 力學(xué)分析 試驗(yàn)平臺(tái) 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-9
• 目錄9-12
• CONTENTS12-15
• 第一章 緒論15-22
• 1.1 引言15-16
• 1.2 管材脹形的基本原理及特點(diǎn)16-17
• 1.3 管材內(nèi)壓脹形目前的研究成果17-20
• 1.3.1 國外研究成果及趨勢17-18
• 1.3.2 國內(nèi)研究成果及趨勢18-20
• 1.4 課題來源、研究內(nèi)容及研究方法20-21
• 1.4.1 課題來源20
• 1.4.2 課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)20-21
• 1.4.3 課題研究方法21
• 1.5 本章小結(jié)21-22
• 第二章 單側(cè)雙排四通管成形力學(xué)分析22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 管材變形力學(xué)條件22-24
• 2.3 成形初始階段的力學(xué)分析24-27
• 2.3.1 外側(cè)主管力學(xué)分析24-26
• 2.3.2 內(nèi)側(cè)主管力學(xué)分析26
• 2.3.3 成形區(qū)力學(xué)分析26-27
• 2.4 成形中期的力學(xué)分析27-30
• 2.4.1 外側(cè)主管應(yīng)力應(yīng)變分析27-28
• 2.4.2 內(nèi)側(cè)主管應(yīng)力應(yīng)變分析28-29
• 2.4.3 支管頂端應(yīng)力應(yīng)變分析29
• 2.4.4 支管側(cè)壁應(yīng)力應(yīng)變分析29-30
• 2.5 內(nèi)壓和進(jìn)給力的估算30-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 成形試驗(yàn)平臺(tái)搭建34-63
• 3.1 引言34
• 3.2 成形裝置與模具設(shè)計(jì)方案的對(duì)比34-39
• 3.3 進(jìn)給力測量裝置及測量方法39-59
• 3.3.1 進(jìn)給力測量裝置40-49
• 3.3.2 進(jìn)給力記錄與保存軟件實(shí)現(xiàn)49-59
• 3.4 背壓力測量裝置及測量、控制方法59-61
• 3.5 壁厚測量裝置及測量方法61
• 3.6 本章小結(jié)61-63
• 第四章 成形試驗(yàn)安排及結(jié)果分析63-93
• 4.1 引言63
• 4.2 脹形介質(zhì)的對(duì)比選擇63-64
• 4.3 熱處理?xiàng)l件對(duì)成形的影響分析64-67
• 4.4 不同摩擦條件的影響分析67-68
• 4.5 管胚長度對(duì)成形的影響分析68-70
• 4.6 背壓力、平衡沖頭預(yù)留量、進(jìn)給量對(duì)成形的影響分析70-79
• 4.7 不同加載路徑對(duì)成形的影響分析79-82
• 4.8 軸向進(jìn)給力與進(jìn)給量的關(guān)系82-84
• 4.9 管材脹形主要失效形式84-87
• 4.9.1 破裂84-86
• 4.9.2 起皺86-87
• 4.10 金屬流動(dòng)規(guī)律87-88
• 4.11 壁厚分布情況88-91
• 4.12 本章小結(jié)91-93
• 總結(jié)與展望93-95
• 參考文獻(xiàn)95-100
• 致謝10

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