長鋼管收口模具的優(yōu)化研究.pdf

1、金屬管件在工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用占有重要地位，由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，往往要求管件具有各種特殊的直徑和形狀，因此收口成形技術(shù)作為一種高附加值技術(shù)而得到廣泛重視。收口制品也廣泛應(yīng)用于航天、電器、汽車、化工、軍事等領(lǐng)域，而長鋼管加工所成形的產(chǎn)品在現(xiàn)實生活中也廣泛運用。 該研究所討論的船舶用長鋼管由于管長且壁薄，如果依靠傳統(tǒng)的經(jīng)驗設(shè)計方法，即采用壁內(nèi)加工其加工難度很大，加工量大，材料的浪費也大，用常規(guī)的機加工藝方法生產(chǎn)極大的增加了生產(chǎn)成

2、本，而采用鋼管的收口成形工藝正好可以彌補機加的不足。近年來，隨著金屬塑性成形技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)成為改造傳統(tǒng)的塑性成形工藝、提高模具設(shè)計能力的有力工具和關(guān)鍵技術(shù)。通過數(shù)值模擬可以預(yù)先了解金屬在成形過程時的流動情況，預(yù)測缺陷產(chǎn)生的臨界條件，優(yōu)化工藝方案及工藝參數(shù)，可以降低、消除缺陷出現(xiàn)的可能性，達到保證產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的目的。 本論文根據(jù)船舶用長鋼管產(chǎn)品的技術(shù)要求，巧妙的采用收口成形工藝進行坯件生產(chǎn)，同時運用DE

3、FORM-2D軟件進行收口成形進行模擬分析，對長鋼管收口模具的幾個設(shè)計參數(shù)(過渡圓弧R1、過渡圓弧R2、上模內(nèi)徑(o)等)進行了優(yōu)化設(shè)計，結(jié)果表明：模具的過渡圓弧Ri=130mm，過渡圓弧R2=100mm，上模內(nèi)徑(o)=288mm時，能滿足生產(chǎn)加工的要求。另外，通過對優(yōu)化后的模具進行收口成形的應(yīng)力應(yīng)變以及載荷等因素進行綜合分析和研究討論了摩擦因子對坯件收口成形的影響進行了研究，結(jié)果表明當摩擦因子低于1.5時可以在施加較小載荷的條件下得