等壁厚螺旋管增量鍛造成形工藝及其機理研究.pdf

1、隨著石油、化工等工業(yè)快速發(fā)展，高效容積式螺桿泵作為一種新興的人工舉升方式，有著廣闊的發(fā)展前景。作為螺桿泵的重要零件之一，等壁厚螺旋管的成形精度十分重要，但目前對于等壁厚螺旋管的成形研究甚少，加之在已有的成形工藝方法中，成形機構(gòu)運動普遍復(fù)雜，設(shè)備及安裝成本高，經(jīng)濟效益不夠好，所以對于等壁厚螺旋管新成形工藝方案的研究十分必要。本文提出了一種增量鍛造成形的工藝方案來成形等壁厚螺旋管。
　　本文采用兩塊模具來成形等壁厚螺旋管，運動機構(gòu)簡單

2、，大大節(jié)約了設(shè)備成本。首先，對等壁厚螺旋管的幾何形狀進行了詳細的數(shù)學分析，計算了當使用兩塊模具成形時單塊模具的最大中心角度并對模具型腔結(jié)構(gòu)進行封閉設(shè)計，避免了模具與坯料在脫模過程中發(fā)生干涉，使成形過程得以順利進行。本文還設(shè)計了四因素四水平考慮交互作用的正交試驗方案，基于有限元模擬方法來進一步研究成形工藝參數(shù)對等壁厚螺旋管鍛后軸向收縮的影響。
　　計算結(jié)果表明，當單塊模具有效成形區(qū)域中心角小于或等于140.7度時，模具與坯料不會發(fā)生

3、干涉，成形后的螺旋管可順利脫模。在成形過程中，模具預(yù)鍛部分與終鍛部分的臨界截面附近，管坯的變形最為劇烈。模具開模后，已成形部分的螺旋管在軸向上的拉應(yīng)力釋放區(qū)域大于壓應(yīng)力，造成螺旋管最終在軸向有一定的收縮。
　　正交試驗結(jié)果表明，坯料厚度t，模具導(dǎo)程p，模具預(yù)終鍛比值q，單次送進長度l對螺旋管的軸向收縮有顯著影響，其影響大小排序為t＞p＞q＞l；螺旋管的軸向收縮隨著t，p，q的增大而增大，隨著l的增大而減小。各個參數(shù)之間的交互作用對