大口徑三通管件成形工藝與計算機模擬.pdf

1、三通管件是近代工業(yè)上應用量大、面廣的一種常見的管道聯(lián)接件，在輸送中、高壓液體或氣體的過程中會有局部渦流出現(xiàn)，對管件的性能有較大的影響。過去采用傳統(tǒng)制造方法生產三通管件存在較多嚴重缺點，所以現(xiàn)在多采用優(yōu)質無縫鋼管成形三通管，其中有些方法的研究和生產國內尚處于初始階段。本文重點研究了內高壓工藝和翻邊工藝生產無縫三通管件。
　　 對于內高壓工藝，本文首先運用DYNAFORM軟件進行模擬，分析研究了工藝參數（內壓，軸向進給力和徑向背壓力

2、）的加載路徑對三通管內高壓成形的影響，通過研究發(fā)現(xiàn)：（1）足夠的進給量是獲得一定支管高度的必要條件，但是進給量過大的話，會造成壁厚的嚴重增加；（2）內壓和背壓力的影響方式相反，內壓過大或背壓力過小都會造成支管頂部過度減薄甚至是破裂，相反的話，支管高度太小，背壓力阻礙了主管的生長。此外還探討了摩擦系數、圓角半徑對成形件的影響，發(fā)現(xiàn)摩擦系數越小、圓角半徑越大，成形質量越好。然后本文利用神經網絡結合遺傳算法對不同尺寸的三通管內高壓工藝參數的匹

3、配關系進行了預測和優(yōu)化，可以成形出較好質量的三通管。結果表明：神經網絡結合遺傳算法可以較好的解決內高壓成形中工藝參數的匹配關系的預測和優(yōu)化問題。
　　 現(xiàn)有的企業(yè)生產大口徑三通管要通過多道次翻邊工藝，稱為多級翻邊擴孔工藝。本文主要研究了一次翻邊工藝，首先分析了翻邊工藝的影響因素，確定預制孔的形狀是成形質量的關鍵，然后利用沖壓變形規(guī)律設計的預制孔管件通過一次翻邊成形等徑三通管，應用DEFORM軟件對翻邊工藝進行數值模擬。然后利用神

4、經網絡結合遺傳算法對翻邊工藝參數預制孔的孔形和凸模的運動速度進行優(yōu)化，可得到成形質量較佳的三通管。最后通過對小口徑三通管成形工藝研究可得結論：以沖壓變形規(guī)律設計的預制孔管件一次成形特定高度的三通管是可行的，但需對工藝參數（如預制孔孔形和凸模運動速度）優(yōu)化。
　　 縮徑管是另一類異型管道聯(lián)接件。目前對縮口成形工藝的研究還遠不夠深入，生產中設計主要通過“試錯法”驗證，不僅調試時間長，且造成資源浪費，增加生產成本。因此，本文重點研究大