數(shù)控彎管機工序動作及彎管截面質(zhì)量研究.pdf

1、專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文數(shù)控彎管機工序動作及彎管截面質(zhì)量研究ResearchonthestepactionofNCpipebenderandthesectionqualityofelbow學(xué)31404023完成日期：至Q!魚生互旦大連理工大學(xué)DaliaIlUniversityofTechnology國家科技支撐計劃(NO2014BAFl2800)大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要數(shù)控彎管機是管件彎曲成型的主要機械設(shè)備，隨著綜合國力與企業(yè)間

2、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(nèi)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(zhì)量控制等方面開展研究，研制出適合我國的自動化成型設(shè)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(zhì)量方面做了研究。在國家科技支撐計劃“船體建造關(guān)鍵技術(shù)及工藝裝備研制”(NO2014BAFl2800)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(shù)研究了芯棒

3、調(diào)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(chǎn)品展示、進(jìn)一步修改與優(yōu)化等提供便捷；在彎管截面質(zhì)量方面，對管件彎曲成型進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬研究并總結(jié)規(guī)律，在彎管截面質(zhì)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(dǎo)。主要工作內(nèi)容與結(jié)論如下：(1)依據(jù)課題來源，介紹了本文研究中相關(guān)的虛擬樣機技術(shù)、彎曲成型理論、成型缺陷等，同時給出管件彎曲成型截面質(zhì)量的研究現(xiàn)狀，并論述了課題研究背景和意義。(2)結(jié)合虛擬樣

4、機技術(shù)對“先焊后彎”數(shù)控彎管機進(jìn)行工序動作研究。首先，根據(jù)機床本體的結(jié)構(gòu)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(jìn)行虛擬裝配，在裝配的基礎(chǔ)上進(jìn)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(shù)對型號為矽114mm85mm342mm的普通船用管件進(jìn)行彎管截面質(zhì)量研究。首先，結(jié)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(jìn)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(yīng)力應(yīng)變與截

5、面質(zhì)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(cè)間隙兩個工藝參數(shù)對管件彎曲成型后截面質(zhì)量的影響規(guī)律。結(jié)果表明：】)隨彎曲進(jìn)程，變形應(yīng)力主要集中在彎曲內(nèi)外側(cè)，塑性變形區(qū)主要在彎曲結(jié)束區(qū)域且大小和相對位置基本不變，壁厚為外側(cè)減薄內(nèi)側(cè)增厚；2)彎曲成型后，從初始區(qū)域到結(jié)束區(qū)域內(nèi)外側(cè)切向應(yīng)力呈現(xiàn)相似變化規(guī)律且應(yīng)力值均在彎曲切點附近較大，外側(cè)拉應(yīng)變值大于內(nèi)側(cè)壓應(yīng)變值，外側(cè)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