接箍鐓鍛成形工藝研究及其有限元模擬.pdf

1、隨著石油開采工業(yè)的發(fā)展,采油機械-油管的需求量極大,油管在地下工作時,承受交變應力、腐蝕等物理化學的作用而發(fā)生變形,表面會產(chǎn)生腐蝕缺陷,更換頻繁。所更換的廢油管通常都作為廢料處理,造成了資源的大量浪費。本文就是針對這一問題,利用廢棄油管經(jīng)鍛造等,加工成油管接箍,實現(xiàn)廢料再生,節(jié)省原材料,取得了巨大的經(jīng)濟效益。接箍是油管的連接部件,需要比較高的連接強度,利用廢油管鐓鍛加厚生產(chǎn)接箍,其機械性能各項指標均達到或超過管料直接機械加工的接箍。采用

2、廢管坯端部鐓鍛,由于鐓鍛比較大,變形復雜,在成形過程中容易出現(xiàn)失穩(wěn),而且在鍛造過程中由于芯軸受力過大,芯軸經(jīng)常被拔斷,這是兩個急需攻克的難題。本文采取實驗與理論相結合的研究方法,對大直徑近似薄壁管的廢棄油管端部鐓鍛來生產(chǎn)接箍做了深入的研究。本文做了以下幾個方面的工作:
　　首先,對管坯鐓鍛變形規(guī)律進行了深入的研究,歸納了管坯端部鐓鍛過程中容易出現(xiàn)的幾種失穩(wěn)模式及其影響因素,建立了管坯端部鐓鍛的速度場,分析了管坯端部鐓鍛變形過程中金

3、屬流動規(guī)律。
　　其次,根據(jù)以上的理論分析,對管坯在縮徑后的成形中可能的產(chǎn)生的缺陷做了分析,制定了這一在特殊情況下的成形工藝。并利用Deform-3D有限元模擬軟件對管坯端部鐓鍛成形過程進行了三維模擬,對模擬結果進行了詳細而深入的分析,歸納出了管坯端部鐓鍛中的主要工藝參數(shù)及管坯端部鐓鍛過程中的應力應變分布、溫度場分布、缺陷分布以及芯軸的長度及錐度對管坯鐓鍛的影響,并利用模擬結果對成形工藝的參數(shù)進行優(yōu)化。模擬結果進一步驗證了本文所制