双径模具冷拔流体管成形过程数值分析及其参数优化
发布时间：2021-09-08 21:03
流体管广泛应用于石油、化工、天然气等行业,由于要求运用在极寒极热等恶劣地区,导致现代流体管的生产正在向“大口径、高压输送、高钢级管材”趋势发展,冷拔流体管使用越来越多,质量要求也越来越高。传统生产流体管方法通常采用固定短芯头冷拔模具,其单道次冷拔精度为:外径尺寸偏差为D2级,壁厚尺寸偏差为S2级。若需进一步提高其尺寸精度,多采用多道次冷拔,这将影响生产效率并增加冷拔成本。针对这一问题,本文以冷拔流体管为例,设计了一种双径冷拔模具,旨在单次拉拔中,能达到高的冷拔成形精度。文章利用有限元软件ABAQUS对其拉拔过程进行仿真模拟分析,通过对固定短芯头单径模具和双径模具的冷拔成形精度、拉拔力和等效残余应力等方面进行分析和比较,以验证双径冷拔模具的可行性,并对双径冷拔模具的结构参数进行优化分析。在同等条件下（同批次的管坯、相同预处理工艺以及相同冷拔模具结构参数等）利用有限元软件ABAQUS,分别对固定短芯头单径模具和双径模具冷拔过程进行有限元仿真模拟分析,其结果表明:（1）对于两种模具其冷拔变形规律相同:坯料外径尺寸越大,其外径变形量越大,外径尺寸偏差也越大;坯料壁厚尺寸越大,其内壁变形量越小,...
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CAD系统流程图
空拔双模冷拔成品管 空拔单模多道次冷拔成品管图 1.2 空拔单、双模冷拔表面质量对比Fig.1.2 Comparison of surface quality of single and double-mode cold draw着冷拔制品的应用在工业工程和居民生活中越来越广泛，冷拔技术高精度、高效率、低成本。如上文所述，国内外学者对冷拔技术拔制力、提高产品精度等方面，都取得了很多成果，其中拔制工艺，就是为了满足各类管材的冷拔加工要求。本文旨在设计一种新型类似无芯双模合并模具和道次的加工方法，提高冷拔流体管的相究了坯料误差这一随机性误差对冷拔流体管成形精度的影响，在保和壁厚精度、拔制力以及等效残余应力等要求下，提高钢管道次材加工道次，钢管冷拔加工工序，节约生产成本。流体管要求冷拔差的要求是：± 1%D 或 0.30（取较大者），壁厚偏差的要求是S。不圆度和壁厚误差均分别不得超过外径和壁厚公差的 80%。
图 1.3 双径冷拔模具设计流程图Fig.1.3 Flow chart of double diameter cold drawing die design
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ABAQUS的双径冷拔模具对流体管冷拔成形精度分析[J]. 闵小明,欧阳八生. 机械研究与应用. 2018(06)
[2]流体机械钢管加工工艺研究[J]. 戴红霞,冯晓莉. 铸造技术. 2018(01)
[3]游动芯头表面磨损研究[J]. 江书鹏,黑庆巍. 中国有色金属. 2017(S1)
[4]高精度冷拔钢管内模设计[J]. 孙磊厚. 农业科技与装备. 2016(11)
[5]采用压力润滑技术进行钢丝拉拔的应用研究[J]. 李居强. 金属制品. 2014(04)
[6]传动轴冷拔模具结构参数优化仿真设计[J]. 陈宝洲,欧阳八生,周阳,欧阳欣,杨烨尧. 现代机械. 2013(06)
[7]45钢冷拔润滑工艺参数的优化试验分析[J]. 欧阳八生,沈欣,杨烨尧,尹旭日. 热加工工艺. 2013(13)
[8]冷拔45钢前酸洗工艺参数的正交试验分析[J]. 沈欣,欧阳八生. 新技术新工艺. 2013(01)
[9]弧型模和锥型模空拔钢管成型机理的研究[J]. 李哲,叶金铎,马叙,席玉廷,王献抗. 重型机械. 2013(01)
[10]施加反拉力的超声振动拉丝过程仿真[J]. 吴丽君,齐海群,单小彪,宋晓国,王丽雪,尹志娟. 黑龙江工程学院学报(自然科学版). 2012(03)
硕士论文
[1]坯料误差对冷拔精度的影响及模具变径调控模拟分析[D]. 王文.南华大学 2015
[2]钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究[D]. 王洪江.燕山大学 2015
[3]钢管短芯棒拉拔过程的数值模拟及拉拔工艺、芯模的优化[D]. 赵志强.西华大学 2008
本文编号：3391481
【文章来源】：南华大学湖南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CAD系统流程图
空拔双模冷拔成品管 空拔单模多道次冷拔成品管图 1.2 空拔单、双模冷拔表面质量对比Fig.1.2 Comparison of surface quality of single and double-mode cold draw着冷拔制品的应用在工业工程和居民生活中越来越广泛，冷拔技术高精度、高效率、低成本。如上文所述，国内外学者对冷拔技术拔制力、提高产品精度等方面，都取得了很多成果，其中拔制工艺，就是为了满足各类管材的冷拔加工要求。本文旨在设计一种新型类似无芯双模合并模具和道次的加工方法，提高冷拔流体管的相究了坯料误差这一随机性误差对冷拔流体管成形精度的影响，在保和壁厚精度、拔制力以及等效残余应力等要求下，提高钢管道次材加工道次，钢管冷拔加工工序，节约生产成本。流体管要求冷拔差的要求是：± 1%D 或 0.30（取较大者），壁厚偏差的要求是S。不圆度和壁厚误差均分别不得超过外径和壁厚公差的 80%。
图 1.3 双径冷拔模具设计流程图Fig.1.3 Flow chart of double diameter cold drawing die design
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于ABAQUS的双径冷拔模具对流体管冷拔成形精度分析[J]. 闵小明,欧阳八生. 机械研究与应用. 2018(06)
[2]流体机械钢管加工工艺研究[J]. 戴红霞,冯晓莉. 铸造技术. 2018(01)
[3]游动芯头表面磨损研究[J]. 江书鹏,黑庆巍. 中国有色金属. 2017(S1)
[4]高精度冷拔钢管内模设计[J]. 孙磊厚. 农业科技与装备. 2016(11)
[5]采用压力润滑技术进行钢丝拉拔的应用研究[J]. 李居强. 金属制品. 2014(04)
[6]传动轴冷拔模具结构参数优化仿真设计[J]. 陈宝洲,欧阳八生,周阳,欧阳欣,杨烨尧. 现代机械. 2013(06)
[7]45钢冷拔润滑工艺参数的优化试验分析[J]. 欧阳八生,沈欣,杨烨尧,尹旭日. 热加工工艺. 2013(13)
[8]冷拔45钢前酸洗工艺参数的正交试验分析[J]. 沈欣,欧阳八生. 新技术新工艺. 2013(01)
[9]弧型模和锥型模空拔钢管成型机理的研究[J]. 李哲,叶金铎,马叙,席玉廷,王献抗. 重型机械. 2013(01)
[10]施加反拉力的超声振动拉丝过程仿真[J]. 吴丽君,齐海群,单小彪,宋晓国,王丽雪,尹志娟. 黑龙江工程学院学报(自然科学版). 2012(03)
硕士论文
[1]坯料误差对冷拔精度的影响及模具变径调控模拟分析[D]. 王文.南华大学 2015
[2]钢管冷拔模具磨损失效分析及再制造研究[D]. 王洪江.燕山大学 2015
[3]钢管短芯棒拉拔过程的数值模拟及拉拔工艺、芯模的优化[D]. 赵志强.西华大学 2008
本文编号：3391481
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