本文關鍵詞：數(shù)控彎管機工序動作及彎管截面質量研究

  更多相關文章： 數(shù)控彎管機 工序動作 截面質量 虛擬樣機技術 有限元數(shù)值模擬

【摘要】：數(shù)控彎管機是管件彎曲成型的主要機械設備,隨著綜合國力與企業(yè)間競爭力的提高,市場對彎管機在效率、自動化程度等方面提出了更高的要求。目前國內船用管件先焊后彎整體成型工藝尚未實現(xiàn)自動化,彎管效率低,因此有必要在工藝參數(shù)制定、彎管截面質量控制等方面開展研究,研制出適合我國的自動化成型設備。本文針對“先焊后彎”數(shù)控彎管機工序動作與彎管截面質量方面做了研究。在國家科技支撐計劃“船體建造關鍵技術及工藝裝備研制”(NO.2014BAF12B00)子課題的支持下,在數(shù)控彎管機工序動作方面,采用虛擬樣機技術研究了芯棒調整、管件安裝、執(zhí)行彎管及卸管四部分工序過程演示,為新產品展示、進一步修改與優(yōu)化等提供便捷；在彎管截面質量方面,對管件彎曲成型進行了有限元數(shù)值模擬研究并總結規(guī)律,在彎管截面質量滿足使用要求的前提下,獲取合適的工藝參數(shù),為其他同類型的管件加工提供指導。主要工作內容與結論如下：(1)依據(jù)課題來源,介紹了本文研究中相關的虛擬樣機技術、彎曲成型理論、成型缺陷等,同時給出管件彎曲成型截面質量的研究現(xiàn)狀,并論述了課題研究背景和意義。(2)結合虛擬樣機技術對“先焊后彎”數(shù)控彎管機進行工序動作研究。首先,根據(jù)機床本體的結構建立了床身、滑板組、彎曲臂等主要零部件；其次,對各主要零部件進行虛擬裝配,在裝配的基礎上進行了全局干涉及工序動作模擬分析。(3)基于有限元數(shù)值模擬技術對型號為(?)114mm×8.5mm×342mm的普通船用管件進行彎管截面質量研究。首先,結合彎曲成型理論與仿真模型,建立管件彎曲成型有限元模型并進行實驗驗證；然后,基于有限元模型研究了彎曲過程中及彎曲成型后變形區(qū)的應力應變與截面質量的分布規(guī)律；最后研究了芯棒伸出量及芯棒與管件單側間隙兩個工藝參數(shù)對管件彎曲成型后截面質量的影響規(guī)律。結果表明：1)隨彎曲進程,變形應力主要集中在彎曲內外側,塑性變形區(qū)主要在彎曲結束區(qū)域且大小和相對位置基本不變,壁厚為外側減薄內側增厚；2)彎曲成型后,從初始區(qū)域到結束區(qū)域內外側切向應力呈現(xiàn)相似變化規(guī)律且應力值均在彎曲切點附近較大,外側拉應變值大于內側壓應變值,外側減薄呈現(xiàn)增大-穩(wěn)定-減小的變化趨勢,彎曲段截面畸變程度最大值出現(xiàn)在繞過彎曲切點35。附近的區(qū)域且隨彎曲角度的增大而增大；3)隨芯棒伸出量e的增大,減薄率明顯增大,截面畸變程度明顯減小,合適的e為25～30mm；4)隨芯棒與管件單側間隙C的增大,減薄率明顯減小,截面畸變程度明顯增大,合適的C為0.5-1mm。
【關鍵詞】：數(shù)控彎管機 工序動作 截面質量 虛擬樣機技術 有限元數(shù)值模擬
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG305
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題來源10
• 1.2 虛擬樣機技術在彎管機中的應用10-11
• 1.3 管件彎曲成型方法11-12
• 1.4 管件彎曲成型理論及主要成型缺陷12-14
• 1.4.1 成型理論12-13
• 1.4.2 主要成型缺陷13-14
• 1.5 管件彎曲成型截面質量的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.6 選題背景及意義16-17
• 1.7 本文主要研究內容17-18
• 2 先焊后彎用數(shù)控彎管機工序動作研究18-34
• 2.1 數(shù)控彎管機的特點及組成18
• 2.2 PC219A數(shù)控彎管機機床本體結構分析18-20
• 2.3 PC219A數(shù)控彎管機的工作過程20-21
• 2.4 PC219A數(shù)控彎管機機床本體主要零部件虛擬建模21-25
• 2.4.1 Creo2.0建模模塊簡介21-22
• 2.4.2 床身虛擬建模22
• 2.4.3 尾座導軌及液壓缸體虛擬建模22-23
• 2.4.4 送料小車第一第二滑塊虛擬建模23
• 2.4.5 滑板組座、滑板及滾輪虛擬建模23-24
• 2.4.6 主軸、胎膜及鑲塊虛擬建模24
• 2.4.7 旋轉臂及前卡液壓缸體虛擬建模24-25
• 2.4.8 旋轉臂滑塊及前卡虛擬建模25
• 2.5 PC219A數(shù)控彎管機機床本體虛擬裝配25-29
• 2.5.1 Creo2.0裝配模塊簡介25-26
• 2.5.2 芯棒調整裝置(尾座)虛擬裝配26
• 2.5.3 送料小車虛擬裝配26-27
• 2.5.4 滑板組虛擬裝配27
• 2.5.5 彎曲臂虛擬裝配27-28
• 2.5.6 機床本體虛擬總裝配28-29
• 2.6 PC219A數(shù)控彎管機工序動作分析29-33
• 2.6.1 機床本體干涉分析29
• 2.6.2 棒調整仿真模擬29-30
• 2.6.3 管件安裝仿真模擬30-31
• 2.6.4 執(zhí)行彎管仿真模擬31-32
• 2.6.5 卸管仿真模擬32-33
• 2.7 本章小結33-34
• 3 管件彎曲成型的有限元模型建立34-47
• 3.1 有限元法基本思想34
• 3.2 管件彎曲成型力學模型的建立34-36
• 3.3 管件彎曲成型有限元模型的建立36-42
• 3.3.1 三維幾何模型建立37-38
• 3.3.2 單元定義38
• 3.3.3 材料模型建立及屬性定義38-40
• 3.3.4 有限元網(wǎng)格劃分40-41
• 3.3.5 分析步及接觸條件設置41-42
• 3.3.6 邊界條件定義42
• 3.3.7 求解條件設置42
• 3.4 管件數(shù)控彎曲成型截面質量的計算方法42-44
• 3.4.1 外側壁厚減薄計算方法42-43
• 3.4.2 截面畸變程度計算方法43-44
• 3.5 有限元模型的實驗驗證44-46
• 3.6 本章小結46-47
• 4 管件彎曲成型過程應力應變及彎管截面質量分析47-59
• 4.1 彎曲成型模擬條件47-48
• 4.2 彎曲成型過程的應力分析48-51
• 4.3 彎曲成型過程的應變分析51-54
• 4.4 彎曲成型過程的截面質量分析54-57
• 4.5 本章小結57-59
• 5 工藝參數(shù)對彎管截面質量的影響研究59-65
• 5.1 芯棒伸出量對彎管截面質量影響的研究59-62
• 5.2 棒與管件之間的間隙對彎管截面質量影響的研究62-64
• 5.3 本章小結64-65
• 結論65-67
• 參考文獻67-70
• 致謝70-71

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張景貴;;數(shù)控彎管機夾料機構改進、應用[J];科技視界;2013年05期

2 潘憲平;李拴玉;周建虎;;我國數(shù)控彎管機制造技術及金屬制作工藝水平跨入世界先進行列[J];鍛壓機械;1992年06期

3 熊曉紅，楊澤發(fā)，李從心;數(shù)控彎管機控制系統(tǒng)[J];機械與電子;1995年01期

4 唐學峰;殷蘇民;陸焱焱;譚海坡;;新型數(shù)控彎管機控制系統(tǒng)設計[J];機械設計與制造;2010年11期

5 尹霞;;數(shù)控彎管機彎管技術及其應用[J];新技術新工藝;2007年04期

6 祝銘尉;許昌;魏艷紅;;數(shù)控彎管機中定位模塊的應用[J];機械工程師;2007年02期

7 李克彬;王淑琴;林偉明;;三維數(shù)控彎管機的研究與開發(fā)[J];輕工機械;2008年03期

8 常增巖，張軍;數(shù)控彎管機數(shù)控系統(tǒng)的研究[J];鍛壓機械;1994年05期

9 楊澤發(fā)，熊曉紅，，李從心，王運贛;數(shù)控彎管機數(shù)字式電液閉環(huán)控制系統(tǒng)[J];計算機與現(xiàn)代化;1994年01期

10 王呈方,胡勇;數(shù)控彎管機的回彈補償起彎點修正和精確下料的處理方法[J];造船技術;1996年12期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 盧慶紅　尚雄;林偉明成了我市首位“科技新浙商”[N];麗水日報;2010年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 張秋實;基于可靠性分析的數(shù)控彎管機壽命周期管理策略研究[D];吉林大學;2016年

2 葉小奔;數(shù)控彎管機工序動作及彎管截面質量研究[D];大連理工大學;2016年

3 唐長平;數(shù)控彎管機的研究與開發(fā)[D];合肥工業(yè)大學;2005年

4 陳學海;全自動液壓數(shù)控彎管機加工曲線精度的研究[D];吉林大學;2005年

5 田藝;STAR-03W數(shù)控彎管機的設計研究[D];合肥工業(yè)大學;2008年

6 李強;虛擬樣機技術在數(shù)控彎管機設計開發(fā)中的應用研究[D];昆明理工大學;2007年

7 李小亮;數(shù)控彎管機程序的二次開發(fā)與應用[D];湖南大學;2011年

本文編號：820418