常阳[1]2003年在《波纹管管坯高效加工技术的研究》文中研究指明在波纹管管坯生产过程中，由于受到材料成形极限的限制，大多数波纹管管坯不可能顺利地一次成形，还需要增添中间辅助工序，如热处理等。这就需要考虑各工序之间的相互联系和影响，合理设计工艺流程，合理选择模具参数和变形环境条件，尽量减少工序次数，提高生产效率，满足大批量生产的要求。 本文建立了多模变薄拉深过程的力学模型，对多模变薄拉深过程进行了详细分析。在多模变薄拉深过程中，变薄凹模数量、凹模半锥角、摩擦系数对变薄拉深工艺过程有重要影响。 实践证明，多模变薄拉深工艺可以充分发挥材料的塑性变形能力，使本需经过几次单模变薄拉深才能制成的管坯，一次即可完成。减少了中间工序，提高了生产效率。 本文分析了波纹管管坯壁厚不均匀产生的原因极其后果，采用措施以减少波纹管管坯壁厚不均匀程度。 本文提出单只管坯平均壁厚概念，描述整批波纹管管坯壁厚分散程度的概念：批平均值和对批平均值分散度。在波纹管管坯生产中，通过测量整批波纹管管坯的批平均值和对批平均值分散度，调整变薄拉深模具的尺寸，通过控制波纹管管坯壁厚的分散来保证整批波纹管刚度的一致性。 通过分析波纹管管坯壁厚精度与其刚度之间的对应关系，探讨了管坯壁厚精度对波纹管刚度一致性的影响，为确定波纹管管坯壁厚精度提供理论依据。 由于温度控制器用波纹管的管坯壁厚仅0.1mm，且长度为54mm，属于超薄壁、小直径超长筒形件，其壁厚精度要求高，加工难度大，生产批量大，所以选其作为本研究项目的对象。 设计出一种新型卸料装置。在多模变薄拉深过程中，避免了管坯外表面划伤，使管坯顺利的从凸模上退下，保证生产顺利运行。 本文在对多模变薄拉深变形过程进行分析的基础上，将多模变薄拉深工艺技术应用于波纹管管坯大批量生产中，提高了我国波纹管管坯的生产技术水平。 提出的管坯壁厚精度概念极其控制方法具有普遍性，对于其它薄壁筒形件的制造工艺具有参考作用。
常阳, 申明俭, 王可[2]2004年在《波纹管管坯高效加工技术》文中进行了进一步梳理对多模变薄拉深过程进行了详细分析。指出多模变薄拉深工艺可以充分发挥材料的塑性变形能力 ,使原来需要经过几次单模变薄拉深才能制成的管坯一次即可完成。在对多模变薄拉深变形过程进行分析的基础上 ,将多模变薄拉深工艺技术应用于波纹管管坯大批量生产中。
夏彬[3]2011年在《中小直径波纹管内压成形技术的研究》文中研究说明波纹管液压成形是液压成形技术中应用较为广泛的领域之一，同时也是一个难点。由于其成形过程中金属的变形行为非常复杂，理论分析困难，因此国内对于此问题的研究较少。本文针对我单位研制的全自动波纹管成形机的工艺技术参数，使用有限元模拟仿真软件结合液压技术对波纹管液压成形过程及工艺实施进行了研究。本论文首先对波纹管的液压成形工艺过程进行了说明，并分析了影响波纹管液压成形的四个因素，对内压成形波纹管的主要工艺参数根据传统计算方法进行了初步确定。为使用有限元对波纹管成形过程进行模拟仿真提供了初始数据。然后采用ABAQUS对不同加载路径的波纹管成形进行了模拟仿真，并对成形结果进行了分析。得出以下结论：在成形压力一定的情况下挤压冲头运动速度的增加可以减缓管件壁厚减薄的趋势，但是波纹管的波峰成形高度会降低；波纹管的液压成形过程是内压力与挤压冲头运动速度互相配合，共同作用的结果，二者缺一不可；内压力与挤压冲头运动速度的匹配关系对管件成形过程影响明显。要想完善波纹管液压成形工艺，关键就是找到两者的最佳配合加载路径。最后才能得到高质量的波纹管产品；通过模拟仿真得出采用壁厚0.3mm的304不锈钢材料的管材液压成形波纹管，其主要工艺参数如下：成形压力3.0MPa；进给速度18.5mm/s；过渡区域圆角半径1.5mm。根据对工艺参数的上述计算和数值模拟，研制开发了全自动波纹管成形设备。并对所设计的全自动波纹管成形设备内压技术实施中的密闭、工艺问题提出了新的解决方案。设备运行稳定，出产的产品质量良好，达到了技术指标要求设想。
廖丹佩[4]2015年在《基于数值模拟的细长螺形波纹管旋压成形工艺研究》文中指出波纹管作为一种柔性连接零件,在航空航天、石油化工、仪器仪表、船舶、制冷等领域都得到了广泛的应用。在其众多的成形工艺中,旋压成形由于具有生产效率高、成本低、成形精度高等特点,因而在波纹管的成形中占有举足轻重的地位,尤其是在小直径且长度不受限制的波纹管成形方面更是具有其它工艺所不能媲美的优势。本文针对细长螺形波纹管的旋压成形,采用数值模拟和试验研究相结合的方法,探讨旋压过程中金属的变形规律,以及成形过程中可能出现的质量问题及其影响因素,为工艺方案的设计奠定基础。在研究旋压成形工艺和有限元基本理论的基础上,建立了波纹管旋压成形中的变形分区,分析了变形区不同位置处的受力和变形特点,并将旋压成形和板料冲压中的拉深和缩口进行对比,确定了初步的旋压成形方案。在此基础上,借助有限元分析软件对螺形波纹管旋压成形过程进行数值模拟,获得了关于成形过程的多种变形信息,以及可能产生的质量问题和影响因素。为了对初步成形方案进行完善,本文还通过单因素法,分析了管坯尺寸、材料性能及主轴转速等对变形区宽度的影响,以及波距与变形区宽度的比值对波峰直径的影响,获得了较好的成形工艺参数组合,并通过实际旋压试验进行了验证。数值模拟结果表明,波谷处变形最大,环向和轴向均为压缩应变,径向为伸长应变,变形与板料冲压中的缩口相似。波峰处外径最难控制,当波距与变形区宽度的比值P/W ≥1.12时,波纹管外径与管坯外径相等,而当该比值小于1.12时,必须通过增大管坯直径并调整工艺参数才能保证波峰直径。在采用单因素法分析了各因素对波纹管外径影响规律的基础上,对初步方案进行改进,当管坯外径d=38mm,应变硬化指数n=0.26,主轴转速ω=60r/min时,能够获得尺寸精度较高的零件。试验结果表明,初步方案和改进方案的试验结果均和模拟结果相符,且改进方案成形的波纹管,能够满足零件的尺寸要求。
车艳亮[5]2012年在《金属波纹管虚拟设计系统开发》文中认为虚拟设计技术已经广泛应用到工业设计制造的各个领域当中。在金属波纹管的设计研发过程中，利用这项技术完成产品建模，模拟金属波纹管的生产工艺过程，以及对金属波纹管的各项性能进行虚拟实验，可以提高产品的开发效率，降低研发成本。本文主要介绍金属波纹管虚拟设计系统的创建以及应用。首先依据金属波纹管的设计研发流程，将虚拟设计系统分为叁个模块：1.参数化建模模块；2.成形过程分析模块；3.虚拟实验模块。借助Visual C++可视化编程语言构建系统平台。通过计算机辅助软件与系统平台的接口连接UG、MSC.Marc和Ansys，导入建模和分析所需参数，在以上计算机辅助软件中实现上述功能。其次在系统参数化建模模块中，利用UG的UG/Open二次开发工具，在软件环境中开发波纹管建模工具，并以U型内配合金属波纹管为例，介绍了金属波纹管虚拟设计系统中波纹管叁维参数化建模模块的创建过程及使用方法，实现了金属波纹管叁维参数化建模的自动化。最后在成形过程分析模块中，利用有限元分析软件MSC.Marc对金属波纹管成形过程进行非线性有限元分析，并借助Python面向对象编程语言，编写MSC.Marc脚本文件，实现系统中建立金属波纹管成形过程分析模型的参数化和自动化。在得到分析结果后，与真实试验结果进行比较，验证系统有限元分析结果的真实性和可行性。
李辉玲[6]2003年在《塑料挤胀成型过程的理论和实验研究及塑料叁通挤胀成型过程的有限元分析》文中指出本文首先介绍了挤胀成型的概念及分类,比较了不同类型的挤胀成型工艺的优缺点,并在介绍挤胀成型技术在金属成型加工领域中的应用的基础上对有关挤胀成型技术的相关文献进行综述,并对固相成型技术在塑料加工领域的应用进展进行了讨论,本文以本人独立完成的实验和有限元模拟工作为基础重点探讨了塑料挤胀成型技术成型各种塑料制品的实验研究和塑料叁通的挤胀成型模拟工作。本文建立了塑料管坯的自由胀形过程的理论模型,分为平直区和胀形区两个区分别进行讨论。在平直区首先介绍了轴对称模型及其相关的理论研究进展。在上述理论模型的基础上,本文对塑料挤胀成型进行了全面的实验研究。首先介绍了实验过程中采用的实验装置及相关的模具和测试系统,然后分别进行了不同类型制品的挤胀成型,探讨了各种制品挤胀成型过程的特点及应该注意的问题,重点讨论了塑料叁通挤胀成型过程中的影响因素及失效形式,研究了不同过渡圆角、介质、平衡压力、胀形压力、温度、管坯壁厚对材料成型性的影响。最后,本文对全部研究工作进行了总结,并提出了塑料挤胀成型方法今后需要和值得研究的方向。
刘静, 王有龙, 李兰云, 李霄[7]2017年在《工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响》文中提出为提高波纹管的成形质量以及合理选取胀形工艺参数,基于有限元分析软件ABAQUS模拟304不锈钢双层波纹管液压胀形过程,并利用实验验证了有限元模型的正确性。基于建立的模型,研究了内压力、模具行程、挤压速度和加载路径对波纹管成形的影响。结果表明,影响双层波纹管液压胀形壁厚减薄和波高的主要工艺参数为内压力和模具行程;随着内压力和模具行程的增大,最大壁厚减薄率和波高均线性增大,且内外层壁厚差值增大;过大的内压和挤压速度会导致波高不均匀性增大;降低起波阶段内压力及在成形初期施加轴向进给的加载路径有利于减小波纹管的减薄率。最后,通过双层波纹管的液压胀形实验验证了数值模拟的正确性。
蔡春林[8]2017年在《基于扩散连接法的钛合金波纹管制造工艺研究》文中指出金属波纹管具有位移补偿、减震降噪和密封功能,常被用作敏感元件、补偿元件、密封元件、结构元件和贮能元件。目前广泛使用的不锈钢波纹管大多采用液压胀形或机械胀形制造,波纹管壁厚减薄明显,在高温腐蚀性介质中容易发生破坏失效。钛合金波纹管具有密度小、耐腐蚀、高温强度好等优点,然而钛合金常温下成形性能差,回弹严重,不适合冷成形。目前关于钛合金波纹管制造方面的研究较少,采用液压胀形、滚压成形、旋压成形等方法制造钛合金波纹管时设备复杂,成品率低。因此,研究波纹管新的制造方法,具有重要意义,本文开展了基于扩散连接法的钛合金波纹管制造工艺研究,主要工作如下:(1)根据钛合金碟形波纹管结构特点,规划了基于扩散连接法的制造工艺路线,确定了结果检测方法。(2)进行了Ti6Al4V合金板材扩散连接性能试验和高温应力松弛试验,得到了合适的扩散连接试验参数和高温应力松弛试验参数,为波纹管膜片扩散连接过程和应力松弛过程奠定基础。(3)对波纹管的结构进行了设计和有限元仿真分析,进行了钛合金膜片的扩散连接试验和应力松弛试验。(4)对试验获得的波纹管分别进行气密性、整体轴向刚度测试。气密性试验中,波纹管在0.5MPa气压下维持60min不发生泄漏。波纹管的整体刚度实验值为113.1N/mm,经验公式计算得到波纹管的刚度为181.2N/mm,二者相差达到60%。对波纹管沿轴向切开,观察其截面,发现最终界面形状同仿真结果十分吻合。对随炉试样的常温力学测试表明,屈服强度下降11%,抗拉强度下降10.5%,延伸率提高14.8%。(5)采用相同方法制备了另一个不同结构参数的碟形波纹管,并对其进行了刚度和密封性测试,试验结果表明波纹管密封良好,刚度仿真值和实测值相差不超过50%。上述工艺研究结果表明,基于扩散连接法制造钛合金碟形波纹管是可行的,试验工艺具有可操作性和重复性,具有广阔的发展前景,为多波纹、大直径的钛合金碟形波纹管的制造提供技术支持。
罗淑芬, 申明俭, 黄景春, 常阳, 池佩利[9]1998年在《高效波纹管成形机的研制》文中提出采用新型工艺制造波纹管的高效成型设备，其中分体式模具和铰链式销模机构、链销式排片机构、胀形密封跟进机构及成形压力稳定系统使生产出来的波纹管无论从几何精度还是表面质量较以前都有提高，而且适用范围更广泛，效率更高。
孙贺, 钱才富, 叶梦思, 王友刚[10]2016年在《波纹管液压成形的数值模拟研究》文中指出本文对某U形波纹管的液压成型过程进行有限元模拟,考察了在加载和卸载过程中波纹管内应力场和变形场分布,研究了卸载前后的波纹管波形参数的变化,发现波距的回弹量最大,达到6.479%。数值模拟结果与实际液压成形的波纹对比表明,波距、波高、波纹管母线长度及波峰厚度偏差均小于5%,说明有限元对波纹液压成形过程的模拟是可信的。
参考文献：
[1]. 波纹管管坯高效加工技术的研究[D]. 常阳. 沈阳工业大学. 2003
[2]. 波纹管管坯高效加工技术[J]. 常阳, 申明俭, 王可. 管道技术与设备. 2004
[3]. 中小直径波纹管内压成形技术的研究[D]. 夏彬. 哈尔滨工业大学. 2011
[4]. 基于数值模拟的细长螺形波纹管旋压成形工艺研究[D]. 廖丹佩. 福州大学. 2015
[5]. 金属波纹管虚拟设计系统开发[D]. 车艳亮. 燕山大学. 2012
[6]. 塑料挤胀成型过程的理论和实验研究及塑料叁通挤胀成型过程的有限元分析[D]. 李辉玲. 北京化工大学. 2003
[7]. 工艺参数对双层304不锈钢波纹管液压胀形的影响[J]. 刘静, 王有龙, 李兰云, 李霄. 塑性工程学报. 2017
[8]. 基于扩散连接法的钛合金波纹管制造工艺研究[D]. 蔡春林. 南京航空航天大学. 2017
[9]. 高效波纹管成形机的研制[J]. 罗淑芬, 申明俭, 黄景春, 常阳, 池佩利. 管道技术与设备. 1998
[10]. 波纹管液压成形的数值模拟研究[C]. 孙贺, 钱才富, 叶梦思, 王友刚. 第十四届全国膨胀节学术会议论文集. 2016