步進(jìn)式薄壁圓管成形工藝及模具的研究與開發(fā).pdf

1、焊管的應(yīng)用遍及油井、油氣輸送、建筑結(jié)構(gòu)、汽車機械、運輸、生活日用品及電廠鍋爐、冷凝器、熱交換器、過熱器等幾乎所有管材應(yīng)用領(lǐng)域。隨著這些工業(yè)的發(fā)展，對焊管的需求量也迅速增長，促使焊管生產(chǎn)有了很大的發(fā)展。 目前，金屬帶材成形圓管的主要方法有沖壓成形法(Press)和輥式成形法(Roll)。沖壓成形法適合生產(chǎn)多品種、少批量的短圓管；輥式成形法適合生產(chǎn)大批量的長圓管。隨著對產(chǎn)品功能和多樣化的需求越來越高，對輥式成形法所規(guī)定的制造規(guī)格以外

2、的長圓管的需求越來越大，步進(jìn)式薄壁圓管成形法就是基于這樣的背景而產(chǎn)生的一種新的成形方法，主要以多品種、少批量的長圓管為主要生產(chǎn)對象。 薄壁圓管成形的關(guān)鍵是抑制成形過程中長度方向產(chǎn)生的翹曲和邊緣部分產(chǎn)生的皺紋。作者分析了翹曲和起皺產(chǎn)生的原因，提出了當(dāng)成形域中的板料中心線長和邊緣線長相等，且長度變化最小時，能抑制圓管的翹曲和起皺的假設(shè)。根據(jù)這一假設(shè)對現(xiàn)有的中心彎曲法、邊緣彎曲法、圓周彎曲法和綜合彎曲法進(jìn)行了分析和總結(jié)，選出適合步進(jìn)式

3、圓管成形法的成形方式——邊緣彎曲法。對邊緣彎曲法進(jìn)行了深入的研究，構(gòu)造了成形分析模型，給出了影響圓管成形的兩條關(guān)鍵曲線（中心線和切點連線）的經(jīng)驗公式，對該公式進(jìn)行系統(tǒng)地分析，得出函數(shù)中參數(shù)的取值范圍。從幾何上構(gòu)造了圓管中心線和邊緣線的軌跡方程，根據(jù)最小值原理，在Excel中建立圖表，繪制邊緣延伸率曲線圖，利用Excel進(jìn)行迭帶求解，確立了兩條關(guān)鍵曲線的參數(shù)m、n和K的最優(yōu)值。 根據(jù)理論分析的結(jié)果，利用UG進(jìn)行了模具設(shè)計，本模具集