管坯
- 汽车桥壳液压胀形工艺增压系统设计＊
确控制胀形过程中管坯内液体压力和管端轴向进给量的关系（即加载路径）[1]。Filic L[2]设计的液压胀形系统在侧压头推动工件轴向补料的同时，压缩管坯内的液体以提供胀形压力，适用于胀形压力低、管件容积变化小的液压胀形过程。宋楠等[3]设计的液压胀形增压系统由增压器向管坯内补液，通过比例溢流阀控制增压器低压腔的压力从而控制管坯内压，属于开环控制，压力控制精度较低。刘刚等[4]研发的内压控制系统采用压力反馈控制，以预设的管坯内压力加载曲线为目标，通过反馈管坯
制造技术与机床 2023年3期2023-03-10
- Φ460 mm Assel机组管坯自动冷定心机的研制
克集团公司引进，管坯直径270～500 mm，主要是连铸坯以及少量的锻坯和轧坯。为生产高精度的无缝钢管，管坯在穿孔前需准确定心，即在管坯前端中心位置沿管坯轴线方向加工出具有一定尺寸的孔穴，使顶头在穿孔机轧辊咬入热轧管坯的瞬间能准确地对准管坯中心，减小穿孔毛管偏心，改善毛管的壁厚不均，同时降低穿孔过程顶头鼻部的磨损，延长顶头使用寿命。当前，小规格Assel机组的管坯普遍采用加热后热定心，存在定心不准和管坯温降问题。大规格机组的管坯因为坯料单个质量大，无法采用
钢管 2022年3期2022-10-31
- 处理工艺对Fe-Al合金粉末成形性及生坯压溃强度的影响
孔材料的成形性和管坯强度，本文研究了处理工艺对Fe-Al合金粉末性能的影响，为工业化批量生产长管件产品成品率提供理论依据与技术支撑。1 实验材料及方法1.1 样品制备实验所用原料为粒径150～250 μm的水雾化Fe-Al合金粉末，化学成分（质量分数）为15.90%Al，6.00% Cr，0.01% B，余量为Fe。成形设备为6000 T冷等静压压机。样品制备过程如下：1#小样品，称取原始粉末1000 g，在170 MPa的压力下，压制成外径φ60 mm，
粉末冶金技术 2022年3期2022-06-30
- 自然时效时间对35CrNi3Mo 调质管坯变形度变化规律研究
弯曲变形，作用于管坯的残余应力主要来源于锻件在被加热和冷却过程中表面和心部温度的不均匀性引起的热应力、微观组织转变而引起的相变应力等，同时，淬火后采用油压机校直又叠加外加应力。热处理回火并不能把各种叠加的残余应力完全消除，在后续机械加工中，加工后锻件残余应力释放导致变形度超差的现象时有发生，对产品的合格率造成影响。较长时间的自然时效（一般为1 年左右）可以有效消除残余应力，但又存在资金占用大和生产周期过长的矛盾。为解决这一问题，决定通过对校直调质管坯采取短
中国军转民 2022年8期2022-05-16
- 马氏体耐热钢大型管坯加热工艺模拟
方法进行生产的。管坯加热制度是决定G115钢热挤压质量和生产成本非常重要的因素，其加热目的是进一步消除微偏析，获得成分均匀的奥氏体组织，利于降低热变形抗力和变形缺陷，为热挤压工序提供尺寸精确、组织均匀的管坯。研究表明，合理的加热温度和保温时间可提高G115钢管坯室温冲击性能，这与高温下材料中的合金元素充分溶解密切相关[2]。Li等[3]研究了9Cr-3W-3Co-V-Nb钢中BN在加热工艺中的溶解行为，通过改善加热工艺加速了BN的溶解，为提高基体固溶度提供
金属热处理 2022年4期2022-04-19
- 某不锈钢双壁管零件成形工艺
翻管工艺过程为：管坯→预成形加工管端法兰→预成形管坯的退火→拉伸翻管→双壁管件[2]。工艺方案是将管坯一端制成内缩形式，另一端制成外扩的样式，再通过专用拉伸翻卷模具，固定管坯的两端，通过导向芯轴，施加一定的压力，进行相对运动，使管坯从扩口端向外通过模具圆角发生连续变形卷曲，经过一定的行程后，即可得到双壁管结构。根据工艺过程和有关文献，设计专用拉伸翻卷模具，主要由上、下模组成，中间穿过导向芯轴，导向芯轴上端用来固定管坯的内缩端，上下模之间用来压紧管坯的外扩端
机械工程师 2022年2期2022-02-19
- 挤压速度对TA16钛合金管坯热挤压成型的影响
5mm×TA16管坯，并研究分析了两种不同挤压速度对热挤压成型管坯金相组织、室温力学性能、截面尺寸精度及表面质量状况的影响，得出了对挤压速度选择的结论依据。1 实验材料及试验方法1.1 实验材料所用铸锭经真空自耗电弧炉两次熔炼而成，成分波动极小，化学成分（质量分数%）为：Al 2.1～2.3，Zr 2.4～2.5，Fe 0.07，Si＜ 0.01，C 0.01，N0.006，H0.0012，O 0.05～0.06，余量Ti。完全满足标准规定，相变点930～
世界有色金属 2021年19期2021-12-26
- 带壁厚偏差管大变形推压缩径端部周向褶皱研究
言推压缩径是指使管坯通过锥形凹模以减小其外径的冷成形加工方法[1]，具有模具结构简单、制造成本低、生产效率高等优势，已经广泛应用于汽车、工程机械及航空航天等工业领域的变径管件制造[2-3]。目前关于管坯推压缩径的研究较多。彭俊阳等[4]进行了不同缩径系数的缩径实验，研究了缩径过程中壁厚及最大轴向力的变化规律。王连东等[5]分析了推压缩径管坯端部存在翘曲的原因，并研究了工艺参数对端部翘曲的影响规律。刘恒等[6]研究了自由推压缩径管坯残余应力分布，结果表明端部
中国机械工程 2021年21期2021-11-18
- 高效管用管坯预硬化技术的试验研究
作用。由于生产用管坯为软态，现有生产工艺在翅片形成过程中易撕裂翅片形成毛刺及影响翅片高度的形成，给商用空调造成质量问题风险及影响换热效率。本文主要研究了在翅片成型过程中增加预硬化轮对翅片成型及单管换热效率的影响。1 翅片加工试验1.1 试验材料1.1.1 试验管坯换热器的换热方式包括三种基本方式，分别是传导、对流和辐射。换热器中的铜管起着传导换热的作用，是换热的最直接方式。铜管本身的换热性能直接影响空调器的换热效果，商用空调器所用铜管为内螺纹外翅片管，强化
机械管理开发 2021年9期2021-10-15
- 高温下拉制毛细管热力耦合场数值模拟
热应力分析法，对管坯在高温无接触拉制情况下的成形过程进行数值模拟分析，研究温度和拉伸力等工艺参数对毛细管管成品的几何参数的影响规律。1 有限元模型建立1.1 几何模型的建立及管坯拉制控制方程本文进行模拟的毛细管管坯为内外径尺寸分别为4 mm和6 mm，高度120 mm的薄管模型，加热炉的内外径分别为40 mm、95 mm，高度为100 mm，模型如图2(a)所示。使用ABAQUS软件自带的建模版块建立数值模拟模型，网格均采用楔形单元形状，划分技术为扫掠网格
中国计量大学学报 2021年1期2021-08-12
- 某车型燃油箱进油管液压成型工艺研究
艺是将一根预制的管坯放入设计好的模具型腔内，密封、闭合模具、注入液体介质，在液压力和轴向推力的共同作用下使管坯发生塑性变形并贴合模具，形成模具型腔的形状，得到高精度的具有复杂模具型腔形状的中空薄壁管类零件。相对传统冲压工艺，内高压充液成型技术是实现高效率、高产能、制件轻量化的主要技术，是未来管式密闭零件制造的发展趋势。1 零件特征及材料分析1.1 零件特征分析图2所示为某车型燃油箱进油管缩口预变形处理前后规格，管坯端口缩口前外径为51 mm中通圆管，缩口后
机械工程师 2021年3期2021-03-19
- Ti-B25钛合金管材挤压成形数值模拟及实验研究
程的计算速度，取管坯的1/4进行网格划分。为了避免模拟过程中，网格划分过大引起计算不收敛而导致模拟不能继续进行，对坯料进行不同量级的网格划分，如图2所示。图2 管坯的有限元网格Fig.2 Finite element mesh of pipe blank1.2 本构模型根据前期对Ti-B25钛合金高温变形过程本构关系的研究[8]，本次挤压模拟过程采用的本构方程为：1.3 参数设置通过Ti-B25钛合金热变形行为及热加工图的研究可知[9]：在变形温度850～
钛工业进展 2021年1期2021-03-13
- 优化挤压辊参数设计消除高频焊管表面缺欠
.7 mm 焊接管坯，该焊接管坯用于后续热张力减径生产不同管径管坯，再经全管体热处理+车丝工序后作为油套管成品供货。生产壁厚为7.34 mm的Ф193.7 mm 焊接管坯时，五辊式焊接机架中的上挤压辊外侧辊缘容易对焊接管坯造成线性压痕缺欠；生产壁厚∧10 mm 的焊接管坯时，还容易出现焊瘤压入上挤压辊造成管体压坑等缺欠［1-2］。分析缺欠产生原因，并对焊接上挤压辊间的辊缝参数进行调整，对轧辊孔型半径及宽度进行优化设计，以期改善焊接管坯质量。1 焊管机组焊接
钢管 2021年5期2021-03-09
- 步进式正火炉管坯温度测试技术研究
氧化或脱碳。大型管坯连续加热炉在轧管生产中起着重要的作用，其加热管坯的温度必须符合轧制要求。加热的管坯温差过大，会使穿孔轧制的毛管产生壁厚不均、内折等质量缺陷，并且会损伤轧制设备，严重时会发生断辊或破坏连接轴等设备事故，减少其使用寿命，因此有必要分析管坯在加热过程中炉内的温度均匀性问题，以便进一步提高加热炉的加热控制水平。现有的测量方法及主要问题见表1。表1 现有测量方法及主要问题本文采用自主研发的黑匣子炉温测试系统设计了一种管坯温度跟踪测试方案，利用“黑
工业炉 2021年1期2021-03-08
- 带壁厚偏差管坯液压胀形加载路径的研究
系匹配不当会导致管坯发生开裂或失稳起皱[3]。Aydemir等人[4]运用了一种自适应的分析方法对T形管件进行了加载路径的优化，并用有限元软件模拟获得了符合要求的合格件。吴娜等人[5]提出了基于均匀增容的液压胀形加载路径的设计方法，并试制出大型汽车桥壳预成形管坯，样件成品率高、成形性好。极限胀形系数(管坯胀形后的最大半径与胀形前半径的比值)对管材的液压胀形至关重要。Carleer等人[6]对管件的材料属性进行了深入研究，结果表明，材料各向异性系数和硬化指数
材料科学与工艺 2021年1期2021-02-22
- TA22大口径薄壁无缝管坯生产工艺探究
22钛合金大口径管坯目前主要生产方法为挤压法，用挤压法生产小批量大口径管坯，模具费用投入较大，效率较低。本研究采用三辊斜轧穿孔法生产大口径钛合金管坯，该方法可降低生产成本，提高材料利用率。1 试验1.1 试验材料及设备试验原材料由南京宝泰特种材料股份有限公司采用3t真空自耗电弧炉，经过二次熔炼的TA22铸锭，其化学成分如表1所示，符合GB/T 3620.1-2007标准要求。采用2000t快锻机将铸锭三火次三墩三拔，然后用3t电液锤模锻成φ228毛棒，锯床
石油和化工设备 2020年5期2020-06-09
- 挤压针与管坯长度配合对挤压管前端的影响
度往往需要与挤压管坯的长度配合[4]。挤压针工作带长度超出挤压模工作带过长会造成挤压针工作带部分浪费，不仅增加成本而且在反复使用后更容易出现弯曲；挤压针工作带长度未到达挤压模工作带会造成挤压管前端异常，出现实心段，如图1所示。因此，有必要研究挤压针与管坯之间的长度配合。本文采用有限元模拟方法和生产试验相结合的方法分析挤压针与管坯之间不同长度配合下挤压管前端的形状特点，探讨较为合理的长度匹配以达到改善挤压管质量的目的。1 试验方法图1 挤压管前端实心采用CA
铸造设备与工艺 2019年4期2019-10-08
- 中频感应加热顶推式热扩管工艺分析
管工艺是指将作为管坯的合格成品钢管加热到规定的工艺温度后，在顶头的支撑下，通过对管壁进行径向辗轧（斜轧热扩管工艺）或周向拉伸（拉拔式热扩管工艺和中频感应加热顶推式热扩管工艺），使管坯外径增加、壁厚减薄的一种制造大直径、薄壁无缝钢管的生产工艺。热扩管工艺是生产特大直径、特薄管壁无缝钢管的有效方法，包括：斜轧热扩管工艺、拉拔式热扩管工艺和中频感应加热顶推式热扩管工艺等。现对热扩管工艺进行分析。表1 不同热轧管机组所能轧制的无缝钢管最大直径和最大径壁比图1 轧管
钢管 2019年3期2019-09-02
- CPE 顶管机组热轧T91无缝钢管的工艺研究
管的工艺流程为：管坯检验→管坯锯切→环形炉加热→二辊锥形辊穿孔机穿孔→缩口→顶管→松棒→脱棒→热锯→再加热炉加热→除鳞→微张力定（减）径→冷床冷却→退火→矫直→探伤→表面检验→正火→回火→矫直→探伤→锯切→尺寸检验→喷标→光谱分钢→打包入库［1-10］。2 CPE热轧生产2.1 管坯准备外修磨管坯入厂进行磁粉探伤后再检查其表面，修磨干净表面折叠裂纹等缺陷后进行锯切，避免原始缺陷在加热过程中由于内、外表面温差造成应力不均引起缺陷扩大。针对管坯是否需要进行头部
钢管 2019年3期2019-09-02
- 自制刮管机刮削质量优化改进
材轧制之前，需对管坯外表面进行刮修，目前，国内大部分管材工厂对管坯外表面刮修均采用人工刮修，该刮修方式不仅效率低，而且刮削后（尤其是大尺寸管坯刮削后）表面质量参差不齐，劳动强度大[1]。因此宝鸡钛业股份有限公司管材厂自主研发了刮管机来减少人工劳动强度，改善工作环境，提高刮管效率以及改善刮削后管坯表面质量。进而提高管材轧制的成品率。该刮管机的研制填补了该领域的空白，实现从零到有的突破。但在刮管效率及稳定性上并未达到理想状态[2]。因此，在原有基础上，管材厂成
世界有色金属 2019年1期2019-04-10
- 汽车后桥壳胀形工艺加载路径研究
索轴向进给位移与管坯内部载荷压力之间的相互关系，确定胀形工艺最优加载路径，为汽车后桥壳胀形的试验研究提供有效的理论指导.1 后桥壳有限元模型建立汽车后桥壳胀形工艺过程主要涉及非线性复杂大变形问题，集中体现在加载边界条件非线性、材料属性非线性以及几何结构非线性.应用上限法、主应力法以及滑移线法等传统分析方法对金属体积成型过程进行研究陷入瓶颈.这些传统分析方法存在过多的假设条件以及涉及到数学问题上的困难，使得能够解决的求解难度及范围大大缩减，已无法满足金属体积
车辆与动力技术 2018年4期2019-01-05
- 芯轴外径对大变形推压-拉拔复合缩径的影响
其上限解。为实现管坯单道次大变形（一般指变形量大于10%）缩径，且保证所得制件的成形质量，文献［9］提出了推压-拉拔复合缩径新工艺，即缩径前将芯轴推入管坯内部，缩径凹模由管端向内部工进的同时，芯轴以大于管坯的伸长速度，由管坯内部向端部拉出，其成形机理与芯轴推压缩径有本质的区别，芯轴外径对管坯缩径成形有重要的影响，但目前对芯轴外径的设计方法尚未研究，且工艺也未见实际应用。本文通过推压-拉拔复合缩径力学模型定性分析了芯轴外径对成形的影响规律，提出了芯轴外径的设
中国机械工程 2018年17期2018-09-13
- N80级石油套管用38Mn2V管坯钢产品质量分析
80级石油套管用管坯钢38Mn2V。由于该钢对质量要求特别严格，为了保证产品质量，对该N80级管坯钢38Mn2V圆钢产品质量进行了全面跟踪和检验。2 生产工艺N80级管坯钢38Mn2V严格按照客户要求进行生产，生产工艺：LD转炉→LF精炼炉→RH真空脱气→CC连铸→轧制。轧制工艺见表1。表1 38Mn2V管坯钢轧制工艺 ℃3 产品实物质量分析3.1 尺寸控制情况38Mn2V圆钢按照GB/T 702—2008标准1组精度（最高精度）控制尺寸。青特钢中棒线减定
山东冶金 2018年4期2018-09-04
- 管坯弯曲用铝芯棒的铸造工艺
铝芯棒结构图1为管坯在压力机作用下弯曲的示意，其中蓝色为铝芯棒，黄色为要弯曲的管坯，铝芯棒在管坯内部起到支撑管坯不被压扁的作用，受力弯曲后保证管坯弯曲弧段的圆度满足要求。我公司的管坯经过计算得出支撑所用材质最合适的屈服强度应在130MPa左右，考虑其所要求的力学性能及后期熔出的可操作性，故选择铝合金作为管坯弯曲所用低熔点合金支撑材料。弯曲后，铝芯棒与管坯入炉在高于铝合金熔点温度下保温一定时间，使铝芯棒熔出管坯，如图2所示。管坯弯曲用铝芯棒结构（见图3）设计
金属加工(热加工) 2018年8期2018-08-23
- 厚壁管材壁厚均匀性问题的分析与对策
进定心工艺，采用管坯通体定心技术，实现了厚壁管管体壁厚高精度控制与产品成材率提高2.2%～5.1%。1 存在问题随着工艺技术的发展，钢管管坯定心工艺实现了由管坯单端定心，管坯两端定心到碳钢管坯自定心技术的跨越，钢管壁厚精度的控制能力逐步增强[1-2]。但是，厚壁钢管生产工艺存在其特殊性，在相同定心条件下仍存在壁厚不均问题，亟待定心技术的新进展。如图1所示，厚壁钢管壁厚不均主要是指在同一截面上壁厚最薄点、最厚点与名义壁厚偏差较大的现象，其中图1(a)为正常的
天津冶金 2018年3期2018-07-27
- 医用镍钛形状记忆合金管材旋锻的有限元模拟*
E绘图软件，根据管坯、芯杆、模具的实际尺寸参数（表2），建立旋锻三维几何模型，并进行装配，以.stl文件格式保存。在Deform-Mo前处理器的模型导入窗口，将管坯、芯杆、模具依次导入，管坯定义为塑性体，芯杆及模具定义为刚性体。旋锻有限元模型如图1所示。表1 镍钛形状记忆合金本构方程参数▲图1 旋锻有限元模型3 结果与讨论3.1 旋锻温度的影响图2为其它参数相同时，不同温度下管坯旋锻的最大主应力分布云图。由图2可知，模拟温度依次为550℃、650℃、750
机械制造 2018年1期2018-06-27
- 带壁厚偏差的无缝钢管推压-拉拔复合缩径
缩径前将芯轴推入管坯内部，缩径凹模由管端向内部工进的同时，芯轴以大于管坯的伸长速度由管坯内部向端部拉出。大变形缩径一般采用热轧无缝钢管，其价格相对较低，但管坯壁厚存在较大偏差。壁厚偏差势必对管坯缩径成形产生影响，宋希亮［7］对无缝钢管双向等长自由缩径进行了有限元模拟及试验，结果表明，较大的初始壁厚偏差可能引起管坯周向起皱及轴向开裂等现象；陈国强［4］在对小型汽车桥壳所用无缝钢管进行双向等长自由缩径时发现：壁厚偏差大的管坯，在第二次或第三次缩径后，管端出现轴
中国机械工程 2018年11期2018-06-19
- 高强钢矩形管绕弯时宽高比对截面畸变的影响
主轴驱动而旋转，管坯一端由夹块和镶块压紧在弯曲模上，压模和防皱块固定住另一端，管内插入芯棒。当弯曲模转动时，夹模和镶块共同夹紧管坯，并随弯曲模一起旋转一定角度，压模在夹紧管材的同时随管材一起向前运动以减小摩擦力，防皱块在弯曲过程中固定不动，有效地减小管坯起皱。图1 薄壁矩形管绕弯成形工艺[1]2 有限元模型的建立基于Dynaform软件建立高强钢矩形管绕弯成型过程三维有限元仿真模型(见图2所示)。图2 矩形管绕弯的有限元模型矩形管选用拉伸壳模型，其他模具选
机械研究与应用 2018年2期2018-05-10
- 焊接挤压辊造成管体表面缺欠的处理
消除高频直缝焊管管坯外表面的压痕和划伤缺欠，结合高频焊管机组焊接挤压辊的设计特点，分析了焊接挤压辊造成管坯压痕或划伤等表面缺欠的原因，认为上挤压辊辊缘对管坯造成线状压痕或压坑、侧挤压辊辊缘对管坯造成线性压痕或月牙状划伤、下辊辊缘对管坯造成线性压痕是造成表面缺欠的主要原因。通过对焊接挤压辊造成管坯表面缺欠原因的分析，提出了相应的防止措施。高频焊；焊接挤压辊；压痕；划伤Abstract:In order to effectively eliminate the
焊管 2017年3期2017-10-11
- 冷却速率对SEW管坯焊缝性能的影响研究*
冷却速率对SEW管坯焊缝性能的影响研究*何石磊1,2,韦 奉1,2,李远征1,2,张 峰1,2,梁 航1,2,苑清英1,2（1.国家石油天然气管材工程研究中心，陕西 宝鸡721008；2.宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西 宝鸡721008）为了研究不同冷却速率对SEW管坯焊缝性能的影响规律，对两种成分钢管管坯在热张减后不同冷却速率下的管材力学性能和显微组织，及管坯焊缝组织的优化情况进行了试验分析。试验结果表明，对HFW管坯进行热张力减径后经过12~18℃/s
焊管 2017年5期2017-10-11
- 冷定径工艺对热轧HFW焊管性能的影响
尺寸精度以及提高管坯强度性能，以热轧HFW J55套管管坯为例，通过力学性能、显微组织分析及硬度等试验方法，研究冷定径对管坯性能的强化作用以及不同定径量下管坯性能的变化趋势。试验结果显示，钢管在冷定径工艺处理下，管坯纵向屈服强度及抗拉强度均得到强化，最大可提升7%；定径量越大，管坯强度上升幅度越明显。研究结果表明，对于低钢级或者韧性要求不高的钢管生产时，在热张力减径后再增加冷定径工艺可以提高钢管强度，但如需要生产更高强度或更高钢级的钢管仍需相应的热处理工艺
焊管 2017年6期2017-10-11
- 钛或钛合金管冷轧增壁成型装置及方法
带动钛或钛合金管管坯转动的芯棒，所述芯棒包括后回转部和芯棒前部，所述后回转部呈与管坯相配合的圆柱状且后回转部的外径小于管坯的内径，以提供带动管坯旋转的摩擦力并允许管坯相对芯棒向前移动，所述芯棒前部的外徑小于所述后回转部的外径.
有色金属材料与工程 2017年3期2017-07-15
- HCCM水平连铸黄铜管坯表面点状缺陷的形成机理与控制
CM水平连铸黄铜管坯表面点状缺陷的形成机理与控制莫永达1，姜雁斌1, 2，刘新华1, 2，谢建新1, 2(1. 北京科技大学 材料先进制备技术教育部重点实验室，北京 100083； 2. 北京科技大学 现代交通金属材料与加工技术北京实验室，北京 100083)研究热冷组合铸型(HCCM)水平连铸H62 (UNS C27400)黄铜管坯外表面点状缺陷的特点和形成机理，提出消除点状缺陷的措施。结果表明：管坯外表面点状缺陷主要为富锌低熔点物质，其锌含量达80%(
中国有色金属学报 2017年12期2017-03-02
- 采用小弯曲半径弯头反向推直与正向推弯的管坯设计方法
推直与正向推弯的管坯设计方法陈清根1徐雪峰1马媛媛2李玲玲2赵 爽2徐 龙21.南昌航空大学航空制造工程学院，南昌，3300632.中航工业江西洪都航空工业集团有限责任公司，南昌，330024采用数值模拟技术对小弯曲半径弯头(1D)进行反向推直以获得弯头推弯成形时管坯的近似尺寸，并进行优化；在此基础上，采用正向成形法对优化管坯进行推弯模拟与试验验证，最终得到较为精确的管坯尺寸。以管径为φ32mm×1mm的LF2M铝合金管材进行小弯曲半径弯头成形为例，首先对
中国机械工程 2017年3期2017-03-01
- 充液压制成形汽车桥壳后盖区开裂分析及预成形管坯形状优化设计
开裂分析及预成形管坯形状优化设计吴 娜1,2王连东1沈亚坤1张 蒙11.燕山大学，秦皇岛,066004 2.唐山学院，唐山,063000针对目前生产中胀压成形桥壳后盖区存在开裂的现象，通过对两种极端情况下预成形管坯压制成形变形的分析，揭示了后盖区开裂的原因；提出了预成形管坯后盖冠顶最大纵向轮廓形状的设计方法，给出了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的定义。针对某载重5t的汽车桥壳，采用ABAQUS有限元分析软件对多组不同后盖尺寸的预成形管坯压制成形过程进行了数
中国机械工程 2016年23期2016-12-23
- 消除穿孔毛管尾端“铁耳子”的新工艺
，穿孔顶头未穿透管坯底端的轧卡件形状如图4所示，未穿透的底端中心区在顶头尖的作用下是突出的，管坯底端外表面受轧辊影响而缩进，底端中心部分凸出，底端中心边缘凹下；穿孔顶头已经穿透管坯底端的轧卡件形状如图5所示，顶头尖部周边金属受顶头作用力影响，内壁金属被拖着变形而伸出管坯底端，金属伸出部分尖锐锋利。图4 未穿透管坯底端的轧卡件形状示意图5 已穿透管坯底端的轧卡件形状示意2.2 穿孔管坯尾端金属的支撑效应实心圆管坯穿孔成一定几何尺寸的空心毛管，金属是在旋转的轧
钢管 2015年6期2015-12-28
- 不锈钢管自动停机装料冷轧管机的研发*
机、装料、轧制、管坯内壁注入润滑油，实现了轧制过程的全自动化，可提高生产效率20%以上。同时改变传统轧机一人一台的传统操作模式，实现一个工人操作6台以上冷轧机，节省人工成本70%以上。不锈钢 自动停机装料 冷轧管机 自动测长不锈钢冷轧管材具有耐蚀、耐热、耐低温及良好的加工性等优良性能［1］，不锈钢产品以其卓越的功能性与结构性集于一身［2］，广泛用于石油化工、港口、汽车及轨道交通等行业。用冷轧方法可有效轧制包括高合金、塑性差的各种钢管和有色金属管，生产薄壁、
机械制造 2015年3期2015-11-22
- 中型卡车胀压成形桥壳预成形管坯的设计及成形分析
压成形桥壳预成形管坯的设计及成形分析王连东庞蒙周立凤崔亚平燕山大学,秦皇岛,066004基于圆形管坯压制成异型截面的变形分析，提出了中型卡车胀压成形桥壳预成形管坯的设计准则。针对载重5t卡车桥壳,介绍了胀压成形的工艺过程，设计30组前盖半径、后盖半径不同的预成形管坯,使用ABAQUS软件进行整个成形过程的有限元模拟。通过对预成形管坯液压胀形过程和压制成形过程的成形性分析,确定了前盖系数Km、后盖系数Kn的取值范围。选取基准回转体及一种典型的非对称预成形管坯
中国机械工程 2015年12期2015-10-29
- 纯钛管坯热挤压工艺改进
润滑作用。挤压后管坯内外的紫铜包套采用酸洗去除。我院工程中心的16.3 MN双动卧式油挤压机自安装调试后，共采用φ120 mm挤压筒挤压各种规格钛管坯500多吨，产品质量良好。为进一步提高纯钛管坯的生产率和成材率，试验采用φ150 mm挤压筒挤压φ45×6 mm纯钛管坯，导致挤压比从14.2升高至22.9。随着挤压比的提高，在生产过程中出现了许多质量问题，如：挤压针粘铜粘钛（如图1所示），管坯内表面铜包套破损（如图2所示），管坯内表面凹坑（如图3所示），频
机械制造 2015年6期2015-04-16
- 大口径钢管在线热扩径机
斜轧穿孔后的空心管坯进行二次中频加热离线扩径实现的。中频加热扩管需要对管坯边加热边扩径，因而存在加热功率高、扩径效率低、材料组织晶粒粗大的缺点。2010 年陕西多伦科技发展有限公司为江苏一家用户提供了一台Φ1300 mm 大口径钢管在线热扩径机，此设备布置在斜轧穿孔机后面，利用热轧穿孔后空心管坯的余热进行在线扩径，根据钢管长度不同扩管时间控制在5～8 min，实现了大口径无缝钢管的短流程生产工艺。1 成形工艺过程钢管在线扩径主要分为制头和扩径两个阶段。制头
重型机械 2015年3期2015-04-09
- 攀钢集团江油长城特殊钢有限公司Φ220 mm GH690冷轧挤压管坯试生产成功
H690冷轧挤压管坯成功，产品已通过法国核电订货方性能鉴定后，国家核安全局也已受理了攀长特公司核电管供货资质认证申请。GH690管材属核电一级管用材，是攀长特公司与法国瓦卢瑞克公司、国内宝银特种钢管有限公司共同开发的核电用管项目（由攀长特公司供坯），属攀长特公司承担的国家“863计划”（国家高技术研究发展计划）重点课题之一。该课题的攻关重点是控制杂质含量、保证纯洁度。攀长特公司采用优化后的“6 t真空感应炉冶炼+电渣重熔→锻造开坯→挤压轧制→精管轧制”生产
钢管 2015年2期2015-03-21
- CT20钛合金挤压管坯冷轧过程中的组织演化
T20钛合金挤压管坯冷轧过程中的组织演化杜 宇，刘 伟，郭荻子，杨海瑛，毛小南(西北有色金属研究院，陕西 西安 710016)采用包套挤压方式制备CT20钛合金管坯，经两道次两辊开坯轧制和一道次多辊精轧获得φ85 mm×2.5 mm成品管材。研究了开坯、精轧一系列冷轧变形过程中的组织形态和室温力学性能变化，建立了挤压管坯加工过程的组织演变模型。结果表明：挤压制备的CT20钛合金管坯，其组织为细小均匀的网篮组织;对CT20钛合管坯进行大变形率(ε总=70%)
钛工业进展 2015年2期2015-03-17
- 双金属复合无缝钢管斜轧过程的有限元分析
值计算结果绘制了管坯斜轧过程中辊缝下断面沿圆周的轴向应力、环向及径向应力分布曲线，并根据应力分布特点解释了钢管斜轧过程成形机理。研究成果可以为工艺参数的设计提供参考。双金属复合无缝钢管；斜轧；有限元法；热力耦合；数值模拟0 前言双金属复合无缝钢管具有较强的耐蚀性能及综合性能，可大大降低管道生产和维护成本，因此己经在腐蚀性较强的石油、石化、核电、海洋平台以及医药等领域获得广泛认同。目前，斜轧技术在无缝钢管的生产过程中已经得到广泛的应用，不仅用于穿孔工序，还用
重型机械 2015年1期2015-03-10
- 穿孔毛管尾部铁耳子产生原因分析及控制
析（1）斜轧穿孔管坯内层剪切应力较大。在斜轧穿孔过程中存在两种应变形式：一种是可以直接观察到的3个相互垂直的主应变，即径向应变（反映壁厚变化）、纵向应变（反映长度方向上的横断面变化）和周向应变（反映直径变化），这3个应变为改变形状所要求的应变，称为“必要应变”；另一种是不可以直接观察到的3个剪切应变，即周向剪切应变（使材料的内外层质点在周向错开）、纵向剪切应变（使断面上的质点产生轴向位移）及扭转剪切应变（使毛管长度方向上的质点朝同一方向扭转），这3个剪切应
钢管 2015年3期2015-03-09
- 管坯外法兰成形技术及模具
零件，这些零件沿管坯长度在任一段都有内法兰或外法兰。获得类似零件最有效方法是金属压力加工，通过这样的工艺能够获得零件高强度指标和磨损性能（因材料硬化），并兼有足够高的精度和生产率，金属损耗也很少。尽管在实际模锻生产中广泛使用法兰成形工序，但现实中很少推荐此工艺。为了拟定科学的有理论依据的方法，用以设计管坯外法兰工艺过程，以便大幅节约能量和劳动量，因此，提出实际有极大前景的发展理论和试验研究。1.管坯外法兰成形过程管坯外法兰成形过程示意如图1所示。图1 管坯
金属加工(热加工) 2014年5期2014-11-24
- 法兰环缩径旋压成形有限元分析及试验研究
图2a所示，初始管坯外径为114mm，壁厚为5mm，高度为57mm。为了旋压方便，选择一次成形两个零件，对管坯进行缩径旋压，如图2b所示。然后，将缩径旋压后工件从中间切断，如图2c所示。再采用铲旋工艺，将管坯外直壁部分推平，成形出最终零件，如图2d所示。图1 法兰环零件尺寸图2 法兰环成形过程法兰环成形中的关键是缩口旋压阶段，应使管坯内凹部分的壁厚分布均匀，避免出现壁厚过渡减薄的情况。对于铲旋成形部分，文中不作分析。有限元模型建立几何模型根据试验中模具和管
锻造与冲压 2014年16期2014-10-10
- 大型管件管端过弯矫圆三步法控制策略
久变形，从而改变管坯椭圆度.贺幼良［12］和王关荣［13］分别研究了适用于压力容器的外抱式和内撑式整圆工艺，同时给出了合适的模具参数尺寸和工艺参数.然而上述的矫圆工艺均在矫正椭圆度的同时改变了管件的截面周长尺寸，因此限制了其广泛应用.当前，大型管件生产厂家使用的较为广泛的矫圆方法均是使用一对小曲率圆弧瓣模压制管坯端部，使其产生塑性变形，从而矫正椭圆度误差(简称为管端过弯矫圆［14］).该工艺具有操作简单，效率高等优点，并且能同时使用同一组模具完成多种规格管
材料科学与工艺 2014年2期2014-09-16
- 高压油管球头挤压模具及夹具设计
管壁薄，如何防止管坯的悬伸部分不失去稳定性是一难点;另外，反锥面如何挤压成形又是另一难点;再有，零件总长达2 000 mm，在压力机如何装夹也得仔细斟酌。文中主要围绕上述几个问题展开讨论。图1 高压油管高压油管球头挤压模具及夹具设计的结构如图2所示，现将其设计思想分析如下。1 挤压方向的确定图2 高压油管球头挤压模具及夹具挤压的方向有竖直挤压和水平挤压。由于该零件长达2 000 mm，如果采用竖直挤压将存在以下3 方面的不足:(1)压力机工作台下面的高度不
机床与液压 2014年22期2014-03-18
- 大口径白铜管产品开发及工艺研究
备的挤压能力及其管坯挤压技术的限制,不能挤压出质量较好的薄壁大口径管材,而且模具损耗大,致使挤压、拉拔工序成材率极低.国际上只有法国一家公司可以生产最大规格φ400 mm的BFe10-1-1管材,主要用于军工行业,且生产保密.德国生产的φ340 mm×16 mm大口径BFe10-1-1管,技术较成熟,该产品主要用于出口.精密铜材公司开发的φ159 mm×3 mm,长度6 000 mm；φ219 mm×4.0 mm,长度为6 000 mm以及φ400 mm×
有色金属材料与工程 2013年2期2013-12-18
- 内高压成形机理及主要影响因素
。通过液体介质在管坯内部产生超高压，成形工作压力通常为200～400MPa，最高可达1000MPa以上。在施加内高压的同时，轴向活塞对管坯的两端施加轴向推力，进行补料。在两种外力的共同作用下，管坯材料发生塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，得到形状与精度均符合技术要求的中空零件。适用于制造沿构件轴线变化的圆形、矩形截面或异形截面空心构件。常见的制件有凸轮轴、散热器支架、副车架、排气歧管、前摆臂、B柱、门槛梁、座椅骨架、后桥壳、悬架、仪表板支架等。内高压成形
锻造与冲压 2013年16期2013-08-08
- 大型管件管端过弯矫圆控制策略研究
矫圆的同时会改变管坯的周长尺寸，因此不再适用。简单、经济且最有效的方法就是用一对小曲率圆弧瓣模压制管坯端部，使其产生塑性变形，从而减小椭圆度误差（简称为管端过弯矫圆）。目前，生产厂家主要依赖操作者的经验反复测量，反复压制管坯来减小椭圆度误差，生产效率低下，因此厂家急需合理的管端矫圆控制策略。由管端过弯矫圆的工艺特点可知，管端矫圆过程塑性变形区主要集中在管坯端部一小段区域内，未变形区的刚端牵连对矫圆过程产生很大影响，因此，单纯从理论上分析其变形过程，并给出合
中国机械工程 2013年9期2013-07-25
- 小规格管坯电弧式中心孔机的试制
5500）小规格管坯电弧式中心孔机的试制许建洲1，叶青2，周云峰2，邹萍1（1.常熟理工学院电气与自动化工程学院，江苏常熟 215500；2.常熟市无缝钢管有限公司，江苏常熟 215500）冷拔无缝钢管的壁厚偏差是评定其质量优劣的重要指标，而管坯中心孔的加工是减少壁厚偏差的重要保证.为了解决硬质材料管坯上难于打中心孔的问题，提出一种基于电弧式中心孔机的设计方法.介绍了该机的组成和原理.实际生产表明，该机减小了穿孔毛管壁厚偏差，提高了毛管的质量.电弧式；PL
常熟理工学院学报 2013年4期2013-03-17
- 胀－压复合成形汽车桥壳预成形管坯的设计及成形试验
为轴对称的预成形管坯，再对其内部充液(水)并用模具压制成形。本文提出了钢管胀－压复合成形汽车桥壳预成形管坯的设计方法，针对某小型汽车桥壳通过有限元模拟，分析了预成形管坯截面大小对压制成形的影响，确定了合适的截面系数，并在普通液压机上成功试制出合格桥壳样件。1 小型汽车桥壳胀－压复合成形工艺简介某小型汽车桥壳的总长为1050mm，中间截面最大高度(当量直径)为212mm，两端直臂圆管部分外径为67mm，受液压机开间的限制，将桥壳样件总长度缩减至470mm。桥
中国机械工程 2012年21期2012-12-03
- 大口径挤压三通差温制坯新技术研究
高度及形状精度和管坯的壁厚尺寸是否合格将直接决定着最终三通制品的质量。压包过程中为增加支管背部区域管壁材料的变形抗力，同时提高支管区域管壁材料的塑性，促进变形区域的金属流入支管，提高压包质量，通常需要将压包前管坯处理为支管背部区域管壁温度低，支管区域管壁温度高的渐变温度场状态。目前，热挤压三通生产厂家对管坯渐变温度场的处理流程为:首先利用煤气炉或电阻炉对压扁后管坯进行整体加热，使其达到成形温度，其次对管坯支管背部区域进行冷却处理，即蘸水冷却处理，进而形成压
重型机械 2012年3期2012-11-11
- 半滑动式液压胀形汽车桥壳的数值模拟及成形实验
i等［1］研究了管坯的壁厚偏差及材料性能参数对液压胀形的影响，通过实验与有限元模拟得出：胀形中管坯壁厚的变化量取决于初始的管坯壁厚偏差和材料的硬化指数n及各向异性系数r，初始壁厚偏差大而n、r小时，壁厚偏差增加值大。文献［2－4］研究了加载路径对液压胀形的影响，其中，Aue－u－Lan等［4］通过对不同材料管件液压胀形的有限元模拟及实验验证，研究了加载路径（轴向进给与胀形压力的关系）对液压胀形的影响，认为有限元模拟可以确定管件液压胀形的最佳加载路径，可以提
中国机械工程 2012年4期2012-09-08
- H65黄铜管冷轧变形模拟分析与实验研究
术，即“水平连铸管坯—皮尔格冷轧开坯—拉拔”法进行黄铜管生产， 采用该技术已能成功生产紫铜管和α单相黄铜管，但对于H65黄铜管的加工尚存在一定的困难。H65有较宽的主成份范围，属于介于α单相和α+β黄铜的一种合金，其加工工艺较难把握。采用冷轧方式开坯时，若工艺控制不当，管坯中的温升仍可能引发β′，脆性相的析出，加上冷轧时不均匀变形严重，两轧辊间开口部位的管坯将承受较大附加拉应力，于是冷轧时容易产生表面裂纹[1-4]。目前，除了本文作者外，对H65黄铜的冷轧
有色金属加工 2012年3期2012-07-27
- 内高压成形技术及主要影响因素的分析
(THF)。1 管坯内高压成形工艺介绍管坯内高压成形技术通常是用管坯作为原材料，通过施加液体内压力、轴向施加喂入量，使其在给定模具型腔内发生塑性变形，管壁与模具内表面贴合，从而得到所需形状的零件[2]，如图1所示。其具体工艺过程为：将管坯放入下模腔内，上模按设定的速度向下移动，与下模形成模腔；然后管坯两端的侧缸在液压力的作用下压入而将管坯腔密封，液体介质不断通过侧缸冲头内的液体通道流入管坯腔；通过液压阀控制液体压力不断增大，配合冲头向内推动管件，管壁变形并
制造业自动化 2011年4期2011-02-09
- 40Cr无缝钢管裂纹分析和控制
原因，斜裂纹是由管坯带来的；纵裂纹产生是钢管生产工艺和热处理工艺的温度控制不合理造成。通过采取降低钢水中夹杂物、优化连铸工艺、优化管坯生产热工制度等控制措施，调整生产工艺，有效地控制了40Cr无缝钢管裂纹继续产生，提高了钢管质量。无缝钢管 裂纹 管坯 热处理 温度 控制1 前言天铁炼钢厂2#连铸机生产的ø1 502 mm断面的40Cr圆管坯，销往轧管厂生产无缝钢管。随着生产工艺水平的不断提高，40Cr管坯的质量不断提高，无缝钢管的质量也不断改善，产品的适用
天津冶金 2011年6期2011-01-04