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推制溫度、速度、摩擦系數(shù)對(duì)彎頭形成影響程度

彎頭機(jī)

近年來(lái),隨著船舶和石化、燃?xì)獾刃袠I(yè)的發(fā)展,作為液體、氣體的輸送管道的彎管得到了廣泛的應(yīng)用。管材在彎曲時(shí),由于管壁內(nèi)側(cè)和外側(cè)受力性質(zhì)的不同,導(dǎo)致管壁內(nèi)外側(cè)承載壓力不同。彎頭作為管道系統(tǒng)彎曲時(shí)主要的連接件之一,關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行,因此彎頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)十分重要。提高彎頭的成形制造水平和生產(chǎn)率是管件生產(chǎn)企業(yè)加快關(guān)鍵技術(shù)改造步伐的主要內(nèi)容。通過(guò)使用ABAQUS有限元仿真軟件的數(shù)值模擬,并結(jié)合試驗(yàn)驗(yàn)證的方法對(duì)彎頭的熱推制成形過(guò)程進(jìn)行了系統(tǒng)的模擬,根據(jù)模擬結(jié)果提出最佳的成形工藝參數(shù),并分析了這些工藝參數(shù)(如推制溫度、推制速度、摩擦系數(shù))對(duì)彎頭成形過(guò)程的影響程度。

主要研究的內(nèi)容和結(jié)果如下：

(1)采用漸開(kāi)線的變異作為芯棒擴(kuò)徑成形段的中軸線,其主要的設(shè)計(jì)思想是由無(wú)限大曲率半徑逐漸減小到整形段曲率半徑,這樣有利于擴(kuò)徑過(guò)程中金屬的流動(dòng),使彎頭內(nèi)弧金屬材料能夠充分流向外弧,從而避免了熱推彎頭機(jī)變形彎頭時(shí)彎頭外側(cè)受拉減薄、內(nèi)側(cè)受壓增厚的壁厚不均勻現(xiàn)象,保證了外徑的圓度和壁厚的均勻性。

(2)采用控制變量法對(duì)中軸線的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,選取最優(yōu)的設(shè)計(jì)進(jìn)行模擬。

(3)通過(guò)有限元模擬軟件Abaqus并結(jié)合正交試驗(yàn)法對(duì)不同工藝參數(shù)下彎頭成形過(guò)程進(jìn)行了模擬。模擬結(jié)果表明：推制溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致管坯容易起皺,過(guò)低會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂