三通管冷翻邊成形有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文題目三通管冷翻邊成形有限元分析與實(shí)驗(yàn)研究計(jì)：學(xué)位論文63頁表格3個(gè)插圖40幅評(píng)閱人：指導(dǎo)教師：程銦學(xué)院院長：韭明勤學(xué)位論文完成日期：2Q!壘生壘且山東建筑大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在這個(gè)工業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)代，多通管尤其是三通管在石油、化工、航天、航空等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大對三通管的質(zhì)量的要求也有所提高，傳統(tǒng)制造工藝生產(chǎn)出來的三通管已經(jīng)很難達(dá)到現(xiàn)代工業(yè)對三通管的質(zhì)量要求，因此我們研究探討了一種新型的三

2、通管加工工藝——拎翻邊加工工藝。三通管冷翻邊加工工藝是在常溫條件下，對開有預(yù)制孔的管件進(jìn)行翻邊成形得到三通管的一種加工工藝。與傳統(tǒng)的鑄造、鈑金等三通管生產(chǎn)工藝相比，采用冷翻邊成形工藝生產(chǎn)的三通管物理性能更好、管道的流動(dòng)性能更佳，而且加工過程更節(jié)省材料。三通管冷翻邊成形工藝在國內(nèi)的研究剛剛起步，還存在許多問題，本文對其成形工藝的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。三通管作為一個(gè)連接零件，在使用時(shí)一般需要與其他管件相連，連接采用的方法多為焊接工藝，這就需要

3、在加工三通管時(shí)盡可能的提高支管的管口平整度。翻邊成形工藝中，預(yù)制孔尺寸大小、凸模的形狀、翻邊圓角都可能影響支管的管口平整度，其中預(yù)制孔尺寸的影響最大，提高支管質(zhì)量的關(guān)鍵是對預(yù)制孔的形狀進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文采用數(shù)學(xué)模型、有限元模擬、優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的方法對冷翻邊加工工藝預(yù)制孔的形狀和尺寸進(jìn)行了研究。研究了三通管預(yù)制孔尺寸計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，基于平面翻邊成形預(yù)制孔尺寸的計(jì)算方法，提出了兩種預(yù)制孔尺寸計(jì)算的方法：一種是等線長理論法；另一種是等面積理論

4、法。基于兩種方法分別建立了預(yù)制孔形狀和尺寸計(jì)算的數(shù)學(xué)模型，并建立了相應(yīng)的求解程序。為了驗(yàn)證兩個(gè)數(shù)學(xué)模型的準(zhǔn)確性，采用有限元模擬的方法對圓筒翻邊成形工藝進(jìn)行了成形過程模擬。對冷翻邊成形工藝進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)出冷翻邊成形工藝的模具，運(yùn)用UG40三維造型軟件設(shè)計(jì)出模具的三維造型圖；應(yīng)用前面設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行預(yù)制孔形狀和尺寸的計(jì)算，建立坯料的三維形狀；運(yùn)用DYNAFORM有限元分析軟件進(jìn)行有限元分析并得出結(jié)果。經(jīng)過對比分析，等線長理論計(jì)算的預(yù)制