焊接環(huán)形件的矯形理論與工藝研究.pdf

1、環(huán)形件產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、石油化工管道連接、市政、冶金、公路等領(lǐng)域。在傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中，主要通過軋制、鋼板切割、澆注成形法等工藝方法制造毛坯，后再經(jīng)過冷切削加工成工業(yè)成品。以上方法具有成本高、金屬消耗大且材料利用率低等不足。為解決此問題，本課題室自主設(shè)計了環(huán)形件專用成型機，通過對一定斷面形狀的坯料卷曲成形成螺旋卷，取下后沿軸向切開成螺旋單圓環(huán)，成為環(huán)形件毛坯件。本課題在此基礎(chǔ)上，自主設(shè)計了多定位環(huán)形件矯平機，對螺旋單圓環(huán)進行矯

2、平，使之焊接后成為環(huán)形件產(chǎn)品。并研究矯平過程中的矯形理論與工藝技術(shù)。
　　針對這類焊接類環(huán)形件的矯平過程，本文并從簡單理論分析、有限元數(shù)值模擬和優(yōu)化和工藝試驗檢測三個方面入手：
　　首先，進行了環(huán)形件矯平過程進行簡單的理論分析，建立了螺旋單圓環(huán)矯平過程的塑性變形過程的等效模型。分析螺旋單環(huán)在矯平過程中加載發(fā)生的彈塑性變形及卸載后的回彈情況，建立了幾何約束方程和回彈方程。
　　第二，針對自主設(shè)計的多點定位環(huán)形件專用矯平設(shè)

3、備的基本壓平原理和矯形工藝，基于有限元分析軟件ANSYS，建立了螺旋單圓環(huán)矯平過程的三維非線性的仿真模型。通過對多種矯平方案進行數(shù)值模擬，對不同的端口矯平方案進行了分析，通過對比下壓力、殘余變形量、變形位置分布等參數(shù)總結(jié)了不同方案的特點。對比后得到了最佳矯平方案。通過對端口壓平階段中的下壓點位置a和寬度w以及整體壓平階段中下壓點之間相對位置的優(yōu)化，獲得了更好的壓平效果。
　　第三，在自主設(shè)計的環(huán)形件矯平專用設(shè)備上，進行了螺旋單圓環(huán)