大口径三通管成形工艺的计算机模拟.pdfVIP

大口径三通管成形工艺的计算机模拟 J 硕 (天锻压力机有限公M大冲300】42) 摘要针对人删一通管件的成型，进行了模拟分析，为该类l“I艺的优化和制定提供了依据 关键词一通管什成刑．有限元模拟：液压机： 1前言 随着我国石化工业的迅速发展，管道联接件的需要量R益增多，而且管件的种类也越来 越多。由于采用铸造方法生产的管件带有气孔、砂眼等组织缺陷，所以，对于中、高压管道 系统大都使用优质无缝钢管冲压成形的联接管件。对丁这一方面的研究和生产，国内尚处于 仞始阶段。 对于大直径三通管件的生产方式是首先在直管侧壁上加工出预制孔，而后利用翻边工艺 米制出支管。由于所制的三通管尺寸大，应尽可能采用撮少的加工工序进行生产。本文即用 这种方法来生产大口径三通管件。 2生产大口径三通管件的翻边模具设计 翻边工艺成形三通管件的模具图如下图所示 图l 三通管成形的模具圉 第?、届华北(扩大)塑性加f学术年会论文集 先在管件上进行冲孔，然后蓝色的模具将红色的管件(管上的孔朝下放置)加紧，把凸 模从侧面放入到管件的预制孔位置，拉杆从下方伸入，然后将凸模与拉丰T固定，拉杆带动凸 模向下运动对管件进行翻边。本文将其中的凸模设计为一个半球。 3翻边工序的有限元模型建立及选材 对管件进行翻边成形工艺时需要先在管件上冲预制孔，因为圆形的预制孔成形出的支管 端部不平整．经过试验可得预制孔的孔形为长轴为IOOmm，短轴为80mm的椭圆。由于翻边 工艺对管件的威形影响区较小，所以可将管件的长度缩短进行模拟，这样可以简化模拟过程， 提高成形的精度。因为翻边是局部成形，所以需要对预制孔周围进行局部细化，管件的局部 网格细化图如图所示： 表I 管件的有限元参数表 管件的有限元参数 数值 管什划分的网格数 节点总数 多边形表面数 星小单元尺寸(mm 虽大单元尺寸(mm 图2管件的有限元网格图 本文所选的管件的材料为15号钢，管件的加热温度定为900C，其性能参数如下表所示 表2 】5号钢性能参数表 5号钢性能参数 数值 9 弹性模量 30457 泊松比 热膨胀系数 666667e一06 发射率 人口径三通管成形|-艺的计算机模拟 幽3l 5号钢的应力一府变曲线 4翻边工序的数值模拟 对管件进行翻边成形1=艺所涉及的工艺参数较多，本文主要讨沦的是凹模的倒角半径和 凸模的运动速度对工艺的影响。 的孔，其模拟过程如下： (1)叫模的倒角半径为20ram时凸模的运动速度对工艺的影响： 门 n 图4凸模的运动速度为03mⅡ以时 圄5凸模的运动速度为05mmJs时 的成形管件图 的成形管件图 第六届华北f扩大1塑性加I。学术年会论文粜 圉6凸模的逛动速度为Imm／s时 酎7凸模的运动速度为2mmls时 的成形管件图