本文關(guān)鍵詞：多頭螺旋管成型技術(shù)研究

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【摘要】：多頭螺旋盤(pán)管具有結(jié)構(gòu)緊湊、換熱系數(shù)高的特點(diǎn),在石油、化工、核電、溶劑冷卻器等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但多頭螺旋管在滾彎成型過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)半徑回彈、起始段死彎、各頭管坯彎曲半徑不一致等問(wèn)題。這些問(wèn)題將嚴(yán)重影響多頭螺旋管的產(chǎn)品質(zhì)量和應(yīng)用領(lǐng)域,如何解決這些問(wèn)題顯得尤其重要。本課題利用理論推導(dǎo)、數(shù)值模擬、實(shí)驗(yàn)研究等方法,針對(duì)多頭超長(zhǎng)螺旋管成型機(jī)實(shí)際加工過(guò)程中遇到的管坯半徑回彈、起始段死彎、各頭彎曲半徑不一致問(wèn)題進(jìn)行了深入研究,以期提高多頭螺旋管一次成型產(chǎn)品質(zhì)量。得到了如下結(jié)論:1)利用ABAQUS軟件對(duì)管坯滾彎過(guò)程進(jìn)行了有限元模擬,分析了彎曲角度大于10°時(shí)任意角度的彎曲半徑與回彈半徑的相互變化關(guān)系。理論推導(dǎo)出了回彈公式。對(duì)該回彈公式進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明:理論計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相同。2)重新定義了多頭超長(zhǎng)螺旋管成型機(jī)加工過(guò)程中擺動(dòng)輥軸與管坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,理論推導(dǎo)出了死彎修正公式,對(duì)死彎修正公式進(jìn)行了有限元驗(yàn)證,驗(yàn)證結(jié)果表明:通過(guò)該方法修正后基本避免了滾彎起始位置出現(xiàn)的死彎現(xiàn)象。3)通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算出了多頭螺旋管滾彎過(guò)程中成型輥軸的撓度,理論推導(dǎo)出了管坯彎曲半徑一致時(shí),下成型輥軸各輥槽的理論修正位移。采用對(duì)下成型輥軸中間位置施加位移的方式獲得輥槽的修正位移的方法,通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算出了中間管坯對(duì)應(yīng)的輥槽修正位移等于理論推導(dǎo)出的修正位移時(shí)各輥槽對(duì)應(yīng)螺旋管的彎曲半徑。分析修正結(jié)果,證明該方法能在很大程度上修正管坯彎曲半徑不一致的問(wèn)題。通過(guò)上述研究,本課題保證了多根管坯通過(guò)一次滾彎便能得到回彈半徑滿足要求、沒(méi)有死彎和管坯彎曲半徑基本一致的多頭螺旋管產(chǎn)品。
【關(guān)鍵詞】：多頭螺旋管 數(shù)值模擬 滾彎 回彈
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG306
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 管坯彎曲成型技術(shù)簡(jiǎn)介11-15
• 1.2.1 壓彎11-12
• 1.2.2 繞彎12-13
• 1.2.3 推彎13-14
• 1.2.4 滾彎14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀16-17
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 本課題研究的目的和意義19-20
• 1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容20-21
• 第2章 多頭超長(zhǎng)螺旋管成型機(jī)結(jié)構(gòu)及問(wèn)題闡述21-26
• 2.1 多頭超長(zhǎng)螺旋管成型機(jī)的研發(fā)背景21
• 2.2 多頭超長(zhǎng)螺旋管成型機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)方式21-24
• 2.2.1 送料機(jī)構(gòu)22-23
• 2.2.2 卷管機(jī)構(gòu)23-24
• 2.2.3 扶持機(jī)構(gòu)24
• 2.3 多頭超長(zhǎng)螺旋管成型機(jī)加工過(guò)程中的主要問(wèn)題24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 管坯塑性彎曲變形理論的研究26-32
• 3.1 管坯彎曲過(guò)程受力分析26-27
• 3.2 管坯減薄率的計(jì)算27-29
• 3.3 管坯最小彎曲半徑的確定29-30
• 3.4 管坯橢圓度理論分析30-31
• 3.5 本章小結(jié)31-32
• 第4章 管坯滾彎回彈的有限元模擬及實(shí)驗(yàn)研究32-49
• 4.1 管坯回彈的有限元模擬32-39
• 4.1.1 滾彎回彈幾何模型的建立34-35
• 4.1.2 管坯材料及參數(shù)35-37
• 4.1.3 邊界條件的設(shè)定37
• 4.1.4 網(wǎng)格劃分37-39
• 4.2 滾彎回彈模擬結(jié)果分析39-42
• 4.2.1 橢圓度分析39-40
• 4.2.2 回彈公式的計(jì)算40-42
• 4.3 擺動(dòng)輥軸擺動(dòng)角度與回彈半徑關(guān)系42-44
• 4.4 滾彎實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證44-47
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)方案的制定44-45
• 4.4.2 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備選取45
• 4.4.3 管坯滾彎過(guò)程設(shè)計(jì)45-47
• 4.4.4 回彈半徑測(cè)量47
• 4.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比分析47
• 4.6 本章小結(jié)47-49
• 第5章 管坯起始段死彎修正的理論分析及有限元研究49-56
• 5.1 管坯起始段死彎產(chǎn)生的原因49-50
• 5.2 管坯起始段死彎修正的理論研究50-52
• 5.3 管坯起始段死彎修正的有限元驗(yàn)證52-55
• 5.3.1 管坯起始段死彎修正模型的建立52-53
• 5.3.2 管坯起始段死彎修正的模擬結(jié)果分析53-55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 成型輥軸撓度修正的理論分析及有限元計(jì)算56-72
• 6.1 成型輥軸產(chǎn)生撓度的原因56-64
• 6.1.1 成型輥軸撓度模型的建立57-58
• 6.1.2 零件材料選取58-59
• 6.1.3 載荷加載方式的設(shè)定59-60
• 6.1.4 邊界條件的設(shè)定60
• 6.1.5 各部件網(wǎng)格劃分60-61
• 6.1.6 成型輥軸撓度模擬結(jié)果分析61-64
• 6.2 下成型輥軸撓度修正的理論計(jì)算64-68
• 6.3 下成型輥軸撓度修正的有限元計(jì)算68-71
• 6.3.1 成型輥軸撓度修正有限元模型的建立69
• 6.3.2 下成型輥軸撓度修正模擬結(jié)果分析69-71
• 6.4 本章小結(jié)71-72
• 結(jié)論72-74
• 參考文獻(xiàn)74-78
• 致謝78

【相似文獻(xiàn)】

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