坯料与润滑对高压气瓶热反挤压成形的影响
发布时间：2021-10-17 00:53
高压气瓶能够盛装各种能源气体且生产成本较低,移动方便。随着清洁能源的快速发展,高压气瓶的需求量快速增长。但由于高压气瓶的介质具有高压、易燃、易爆、有毒等特点,同时气瓶具有反复充装气体、经常被移动的特性,因而对气瓶的质量提出了更高的要求。目前工业上常使用的是拉拔成形法生产的无缝钢质气瓶。在高压气瓶的拉拔成形工艺中,反挤压工序作为拉拔工序的前道工序,其成形件的质量将对后续拉拔成形工序产生很大的影响,甚至对最终气瓶成形件质量造成很大的影响。而在反挤压工序中,对反挤压成形件质量产生影响的因素很多。本文主要针对坯料端面倾斜和坯料轴心偏移以及润滑不均等因素对成形件质量的影响规律进行研究。本文以34Cr Mo4合金钢为高压气瓶材料,通过其高温下的真实应力-应变曲线,建立了34Cr Mo4合金钢在不同温度范围（950℃1150℃）以及不同应变速率范围（0.1s-14.5s-1）内的热加工图,确定了材料的安全加工区域。根据工业实际情况,建立四种坯料端面倾斜模拟模型,两种坯料轴心偏移模拟模型以及四种凸凹模润滑不均模拟模型。借助DEFORM-3D有限元模拟软件分别...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
坯料尺寸
在后续变形过程中，凸模受力波动小使坯料受力较均匀，最终成形件凸耳应较小。由于凸模冲头向 X 轴负向产生了位移，这必将导致成形件壁厚变化，为此，对成形件不同截面的壁厚进行测量。图 3-15 表示了成形件轴向不同截面上壁厚变化规律。其中 a 截面靠近瓶口，o 截面靠近瓶底。壁厚从 Y 轴正向开始测量。从图 3-15 可以看出，同一个截面上的壁厚呈正弦曲线分布，以 23mm 标准壁厚为中心向两侧增长，壁厚最大值出现在 90°左右，即 X 轴正向区域；壁厚最小值出现在 270°左右，即 X 轴负向区域，且在 Y 轴上壁厚几乎相等。沿轴向向看，离气瓶端
口越近截面上，最大壁厚值越大，最小壁厚值越小，整个壁厚差越大。图 3-15 反挤压件轴向壁厚变化示意图成形件壁厚差分布曲线如图 3-16 所示，其中图 3-16 a)图表示了不同坯料倾角时不同截面上最大壁厚差变化规律，图 3-16b)图表示了不同倾角时最大壁厚差变化曲线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的无缝气瓶多心凹底底型优化[J]. 招聪,徐纪伟,张炜,王孙清,郑恒持,李灿,由宏新. 压力容器. 2018(10)
[2]大容积钢制无缝气瓶不同标准下壁厚计算探讨[J]. 崔闻天,武常生,宋志江. 中国化工装备. 2018(02)
[3]高压气瓶用34CrMo4钢抗氢脆性能及影响因素[J]. 尹谢平,李斌,高增梁,吴传潇,蒋锡军. 中国特种设备安全. 2018(01)
[4]铝合金在车载LNG气瓶上的应用前景[J]. 余谦,段武,夏园园,刘蓓蓓,杨源. 山东工业技术. 2017(18)
[5]气瓶内表面“带状凹坑”缺陷成因分析[J]. 童宗圣,尹人洁,邓跃刚,王婀娜,鄢勇,张涛,彭海龙. 四川冶金. 2016(06)
[6]无缝气瓶多心凹底底型的设计[J]. 由宏新,李灿,招聪,戴行涛,韩冰,胡军. 压力容器. 2015(12)
[7]正火温度对34Mn2V气瓶钢冲击韧性的影响[J]. 代华云,邓通武,李红光,雷秀华. 钢铁钒钛. 2015(06)
[8]气瓶安全监管技术的研究进展[J]. 鲁红亮,薛小龙,汤晓英,耿雪峰. 中国特种设备安全. 2015(S1)
[9]冷旋压加工对高压气瓶性能的影响[J]. 尹谢平,陈志伟,章渭峰. 压力容器. 2014(12)
[10]车用高压燃料气瓶技术发展趋势和我国面临的挑战[J]. 郑津洋,李静媛,黄强华,欧可升,赵永志,刘鹏飞. 压力容器. 2014(02)
博士论文
[1]CNG气瓶拉拔工艺研究[D]. 郝海滨.燕山大学 2014
硕士论文
[1]温度的均匀性对高压气瓶热反挤压质量影响研究[D]. 张立.燕山大学 2018
[2]大直径无缝钢质气瓶用钢34CrMo4的热处理研究[D]. 张荣晓.河北工程大学 2016
[3]旋压成型车载CNG气瓶表面缺陷分析[D]. 程凯.河北工程大学 2016
[4]氧气瓶热反挤压成形工艺的模拟研究[D]. 屈峰.太原科技大学 2015
[5]TiNi合金管反挤压工艺研究[D]. 孙振铎.燕山大学 2010
[6]加工图理论研究与加工图技术的实现[D]. 张敬奇.东北大学 2010
[7]大型锻造过程接触摩擦机理及变化规律的研究[D]. 秦敏.太原科技大学 2008
[8]杯形件反挤压成形过程模拟研究[D]. 赵恒章.西安理工大学 2003
本文编号：3440811
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
坯料尺寸
在后续变形过程中，凸模受力波动小使坯料受力较均匀，最终成形件凸耳应较小。由于凸模冲头向 X 轴负向产生了位移，这必将导致成形件壁厚变化，为此，对成形件不同截面的壁厚进行测量。图 3-15 表示了成形件轴向不同截面上壁厚变化规律。其中 a 截面靠近瓶口，o 截面靠近瓶底。壁厚从 Y 轴正向开始测量。从图 3-15 可以看出，同一个截面上的壁厚呈正弦曲线分布，以 23mm 标准壁厚为中心向两侧增长，壁厚最大值出现在 90°左右，即 X 轴正向区域；壁厚最小值出现在 270°左右，即 X 轴负向区域，且在 Y 轴上壁厚几乎相等。沿轴向向看，离气瓶端
口越近截面上，最大壁厚值越大，最小壁厚值越小，整个壁厚差越大。图 3-15 反挤压件轴向壁厚变化示意图成形件壁厚差分布曲线如图 3-16 所示，其中图 3-16 a)图表示了不同坯料倾角时不同截面上最大壁厚差变化规律，图 3-16b)图表示了不同倾角时最大壁厚差变化曲线。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的无缝气瓶多心凹底底型优化[J]. 招聪,徐纪伟,张炜,王孙清,郑恒持,李灿,由宏新. 压力容器. 2018(10)
[2]大容积钢制无缝气瓶不同标准下壁厚计算探讨[J]. 崔闻天,武常生,宋志江. 中国化工装备. 2018(02)
[3]高压气瓶用34CrMo4钢抗氢脆性能及影响因素[J]. 尹谢平,李斌,高增梁,吴传潇,蒋锡军. 中国特种设备安全. 2018(01)
[4]铝合金在车载LNG气瓶上的应用前景[J]. 余谦,段武,夏园园,刘蓓蓓,杨源. 山东工业技术. 2017(18)
[5]气瓶内表面“带状凹坑”缺陷成因分析[J]. 童宗圣,尹人洁,邓跃刚,王婀娜,鄢勇,张涛,彭海龙. 四川冶金. 2016(06)
[6]无缝气瓶多心凹底底型的设计[J]. 由宏新,李灿,招聪,戴行涛,韩冰,胡军. 压力容器. 2015(12)
[7]正火温度对34Mn2V气瓶钢冲击韧性的影响[J]. 代华云,邓通武,李红光,雷秀华. 钢铁钒钛. 2015(06)
[8]气瓶安全监管技术的研究进展[J]. 鲁红亮,薛小龙,汤晓英,耿雪峰. 中国特种设备安全. 2015(S1)
[9]冷旋压加工对高压气瓶性能的影响[J]. 尹谢平,陈志伟,章渭峰. 压力容器. 2014(12)
[10]车用高压燃料气瓶技术发展趋势和我国面临的挑战[J]. 郑津洋,李静媛,黄强华,欧可升,赵永志,刘鹏飞. 压力容器. 2014(02)
博士论文
[1]CNG气瓶拉拔工艺研究[D]. 郝海滨.燕山大学 2014
硕士论文
[1]温度的均匀性对高压气瓶热反挤压质量影响研究[D]. 张立.燕山大学 2018
[2]大直径无缝钢质气瓶用钢34CrMo4的热处理研究[D]. 张荣晓.河北工程大学 2016
[3]旋压成型车载CNG气瓶表面缺陷分析[D]. 程凯.河北工程大学 2016
[4]氧气瓶热反挤压成形工艺的模拟研究[D]. 屈峰.太原科技大学 2015
[5]TiNi合金管反挤压工艺研究[D]. 孙振铎.燕山大学 2010
[6]加工图理论研究与加工图技术的实现[D]. 张敬奇.东北大学 2010
[7]大型锻造过程接触摩擦机理及变化规律的研究[D]. 秦敏.太原科技大学 2008
[8]杯形件反挤压成形过程模拟研究[D]. 赵恒章.西安理工大学 2003
本文编号：3440811
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