水平带法兰阀体多向模锻工艺研究

发布时间：2017-08-09 17:16

  本文关键词：水平带法兰阀体多向模锻工艺研究

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【摘要】：随着经济与科技的发展,军工、航天航空、石油运输、核电等领域对三通阀体类零件的精度和种类提出了更高的要求。一方面使用传统工艺生产高性能阀体能耗高、效率低,已不能适应现今生产需求。另一方面国内大型阀体需求量大、市场广泛,大部分靠进口,因此国内迫切需要研发大型复杂类阀体的制造工艺。本文采用多向模锻技术,生产水平带法兰大型阀体,并对不同方案进行了数值模拟和研究。本文运用Pro/e5.0和Forge软件,建立了水平带法兰阀体多向模锻成形过程的热力耦合数值模拟计算模型。首先针对该阀体的结构提出了三种不同的成形方案,分别对这三种方案的模型进行数值模拟,分析比较三种方案的优缺点,选择较佳方案,并针对该方案进行进一步改进。文中列出了影响阀体多向模锻成形质量的各种因素,并利用数值模拟方法遴选出了关键可调影响因素。分析了各关键可调因素对评价指标的影响规律,在此基础上得出了阀体锻件多向模锻成形工艺的较佳方案。对较佳方案进行模拟,此方案成形的锻件质量较好。在此基础上分析法兰的形状对成形力的影响,对同类阀体提供一定的参考依据。在6.5MN多向模锻液压机上采用较佳方案对水平带法兰阀体进行成形实验,试验表明采用多项模锻技术生产阀体成形质量较好,金属流线分布均匀,力学性能和抗应力腐蚀性能均有提高。水平带法兰大型阀体的多向模锻工艺研究具有很高的实用价值,对该阀体的实际生产具有着很大的指导意义。
【关键词】：三通阀体 多向模锻 数值模拟 影响因素 水平法兰
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH134;TG316.3
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 绪论13-23
• 1.1 引言13
• 1.2 国内阀体概况13-16
• 1.2.1 国内阀体生产主要工艺14-15
• 1.2.2 国内阀门产业的现状15-16
• 1.3 国外阀体概况16
• 1.4 国内外多向模锻技术发展概况16-21
• 1.4.1 多向模锻技术16-18
• 1.4.2 国外多向模锻技术发展历程18-19
• 1.4.3 国内多向模锻技术发展历程19-21
• 1.5 国内外阀体多向模锻成形工艺概述21-22
• 1.6 本文的研究内容22-23
• 第2章 阀体成形方案比较23-45
• 2.1 引言23-26
• 2.1.1 阀体零件图及结构特点23-24
• 2.1.2 阀体的锻件图24-26
• 2.2 阀体多向模锻方案的设计26-28
• 2.2.1 成型过程26
• 2.2.2 坯料的设计26-27
• 2.2.3 冲头的设计27
• 2.2.4 成形方案设计27-28
• 2.3 阀体多向模锻成形方案热力耦合数值模拟模型28-33
• 2.3.1 有限元软件的介绍28-29
• 2.3.2 成形系统的三维实体建模29-30
• 2.3.3 成形系统的有限元网格模型30-31
• 2.3.4 材料类型31-32
• 2.3.5 边界条件及初始条件32-33
• 2.3.6 接触定义33
• 2.3.7 摩擦模型33
• 2.4 三种方案的数值模拟及缺陷分析33-44
• 2.4.1 方案一数值模拟过程33-35
• 2.4.2 方案二的数值模拟过程35-36
• 2.4.3 方案三的数值模拟过程36-38
• 2.4.4 三种方案的结果比较38-43
• 2.4.5 模具结构的进一步改进43-44
• 2.5 本章小结44-45
• 第3章 阀体成形质量的影响因素分析45-63
• 3.1 成形质量评价标准45-46
• 3.2 关键影响因素的选择46-51
• 3.2.1 影响因素分析46-47
• 3.2.2 关键影响因素的选取47-51
• 3.3 几何因素对成形力的影响51-57
• 3.3.1 D2/D1对成形工艺的影响52-55
• 3.3.2 d/D1对成形工艺的影响55-57
• 3.4 阀体多向模锻较佳成形方案的数值模拟分析57-62
• 3.4.1 较佳方案的模型57
• 3.4.2 边界及初始条件57
• 3.4.3 较佳方案计算结果分析57-62
• 3.4.4 对较佳方案的评价62
• 3.5 本章小结62-63
• 第4章 阀体多向模锻成形实验研究63-69
• 4.1 实验方案63-68
• 4.1.1 实验设备63-64
• 4.1.2 实验坯料及模具设计64-66
• 4.1.3 润滑剂的选用66
• 4.1.4 实验步骤66-68
• 4.2 实验结果及分析68
• 4.3 实验结论68
• 4.4 本章小结68-69
• 结论69-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果73-74
• 致谢74-75
• 作者简介75

【参考文献】

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本文编号：646415