铝合金大口径薄壁管数控弯曲实验研究

铝合金大口径薄壁管小弯曲半径数控弯曲成形过程中更容易发生起皱、截面畸变和壁厚减薄等缺陷。文章根据成形缺陷产生的原因对弯管模具结构和设备装置进行了改进,包括模具内锁设计、紧凑型柔性芯棒、模具并紧杆和长内衬顶推。在此基础上,采用实验研究方法,对Φ70mm×1.5mm×105mm(外径×壁厚×弯曲半径)的大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形质量及应变规律进行了分析,并研究了顶推装置在大口径薄壁铝合金管数控弯曲成形中的效用。

大口径薄壁管件端部精密加工用稳定装置设计

使用常规的方法对大口径薄壁管件进行精密加工时容易出现尺寸超差的现象。为有效解决该问题,设计了一种包含内部支撑机构和定位机构的管件端部加工稳定装置,并使用该装置进行2根管件的加工试制。与常规方法加工2根管件的加工参数进行对比发现,使用该稳定装置可有效提高大口径薄壁管件的加工尺寸精度,为大口径薄壁管件的加工工艺优化和成材率的提升提供了参考。

逆断层作用下大口径薄壁管道安全性分析

针对逆断层错动易导致大口径薄壁埋地管道受压发生屈曲失效的问题,基于土弹簧壳耦合模型,考虑管土材料非线性及几何非线性,分析逆断层错动作用下大口径薄壁管道的力学响应,结合大口径薄壁管道的结构特点,研究了断层位错量变化时管道截面椭圆化变形与应变分布规律。研究表明,断层位错量较大时,大口径薄壁管很快进入非线性状态;在断层错动作用下,管道不仅会产生弯曲变形,而且截面会产生椭圆化变形;大口径薄壁管抵抗逆断层压缩载荷的能力较弱,设计中应尽量避免让管道受压。研究所得结论可用于大口径薄壁管道抗灾设计与防治措施制定。

斜轧轧管与皮尔格轧管对大口径薄壁无缝钢管性能影响

通过对斜轧轧管机组生产的φ813 mm×28 mm规格和皮尔格轧管机组生产的φ711 mm×24 mm规格的15CrMoG无缝钢管的化学成分、常温拉伸、高温拉伸、硬度、冲击和金相组织等试验分析,研究了斜轧轧管与皮尔格轧管两种不同无缝钢管轧制方式对大口径薄壁无缝钢管性能的影响。结果表明:在相近轧制比的前提下,两种轧制方式对常温拉伸、高温拉伸及硬度等性能指标无影响,斜轧轧管方式生产的15CrMoG无缝钢管,其横纵向性能差异较小,冲击韧性更优。

锡青铜大口径薄壁导套的离心铸造及工艺改进

大口径薄壁导套材质为ZCuSn5Pb5Zn5,质量要求较高,采用了大型滚轮式离心机生产。根据估算铸型最高温度,给出了对铸型是否需要采用水冷措施的判断条件。在大型滚轮式离心机上浇注直径大且长度短的套类时,铸型可采用垫空补足方法。对于大口径薄壁铸件,重点要防止铸件内产生夹杂。首件采用缝隙式浇道浇注,加工后产品因有夹杂而报废。经工艺改进后,采用双排雨淋式浇道,8件产品组织致密,无夹杂缺陷,质量良好。

助推作用对大口径铝合金薄壁管数控弯曲壁厚减薄和回弹的影响

以有限元软件Dynaform为平台,建立了大口径薄壁管数控弯曲及回弹的有限元模型,分析了压块助推速度和压块与管子之间的摩擦系数对壁厚减薄和回弹角的影响规律。结果表明,压块与管子之间没有摩擦或者压块的助推速度为0.9、助推速度为1.0且压块和管子间摩擦系数为0.1的条件下,管子壁厚减薄超过航空标准中允许的最大减薄量0.4375mm。在压块的助推速度不变的条件下,压块与管子之间摩擦系数从0.1增加到0.3,能够有效地降低管外侧的壁厚减薄,但是回弹角也会明显增大。当压块与管子之间的摩擦系数为定值时,助推速度从1.0增加到1.2,对管外侧壁厚减薄的改善作用不大,回弹角没有明显变化。

汽车防护杠用大口径薄壁钢管绕弯成形工艺参数优化

采用理论计算、数值仿真和实验相结合的方法探讨了材料、有无芯轴、芯头个数和芯棒伸出量对汽车防护杠用不锈钢管绕弯成形质量的影响。结果表明:相同工艺条件下,不锈钢SUS304管材比碳素钢Q235A更易产生截面畸变,但外侧壁厚减薄率较小;材料相同时,有芯轴支撑管材切向压应力和拉应力最大值的差值较小,材料流动更加均匀,能很好地抑制管材的截面畸变和失稳起皱;芯头个数是影响截面变形的最重要因素,芯头个数为3时,截面畸变率最小,其最大值仅为4.2%;芯棒伸出量过小,管材内侧容易起皱,截面畸变率较大;而伸出量过大时,管材外侧壁厚减薄严重,甚至导致拉裂;芯棒伸出量为9mm时,管材的弯曲成形质量最好。仿真结果与理论解析解和实测值吻合较好。

大口径超长薄壁筒类开槽零件防变形加工技术

公司承担的某产品大口径超长薄壁筒加工任务,采用常规车削、铣削的方法无法满足图纸要求。基于公司现有的设备条件,开展大口径超长薄壁筒数控车削加工、大口径深孔镗削加工、数控刨台开槽加工研究,解决了大口径超长薄壁筒尺寸精度及形位公差达不到技术要求的问题。

工艺参数对大口径薄壁矩形管弯曲成形的影响

基于动态显示分析有限元平台Abaqus/explicit,建立了大口径薄壁矩形管弯曲成形的三维有限元模型,模拟分析了变形速度对矩形管弯曲成形失稳起皱的影响规律,试验结果表明:在单独施加旋转速度时薄壁矩形管的失稳起皱程度较大,同步施加旋转速度和助推速度时管件的失稳起皱趋势有所减缓,起皱系数ζ也随着减小。研究结果对薄壁矩形截面管材弯曲成形中工艺参数的选择和优化具有重要意义。

薄壁大口径Gr12钛合金超长无缝管生产工艺的研究

从Gr12钛合金铸锭的杂质含量的变化对管材加工性能的影响、不同温区斜轧穿孔加热速度对管材表面氧化程度的影响、三辊冷轧最佳轧制速度的选择及成品管材最佳矫直方式的确定等4个方面,研究了薄壁大口径Gr12钛合金超长无缝管的生产工艺。结果表明,严格控制Gr12钛合金铸锭的化学成分,使其N≤0.01%,C≤0.03%,H≤0.005%,Fe≤0.08%,O≤0.08%,可保证该合金的冷加工性能,轧出薄壁大口径超长无缝管;斜轧穿孔加热时不同的温区应选择不同的加热速度,低于650℃,氧化层较致密,氧化速度较慢,氧和氮不容易被吸入,升温速度要慢,在5～5.5℃/min,在650～820℃,氧化层开始疏松,氧化速度加快,氧、氮较容易被吸入,升温速度要稍快些,在6.8～7.2℃/min;在820℃以上,氧化层更为疏松,氧化速度更快,氧和氮吸入更容易,表面将更氧化严重,升温速度进一步提高,在7.6～8.5℃/min,避免管材严重氧化;三辊冷轧的合适的轧制速度应为60～70r/min;成品管最佳矫直方式是先进行预平整,使其不直度∠2mm/m,再在矫直机上进行精矫,这样不会矫凹或成椭圆形。

LD30大口径薄壁无缝管成形工艺

介绍了LD30大直径无缝薄壁筒采用热拉伸坯经变薄旋压成形工艺 ,讨论了其工艺过程 ,工艺参数和应用范围等。

大口径薄壁管冷变工艺浅谈

本文主要是对弯管的成形特点，Ａ６０５分离机中薄壁弯管冷弯所用的工装的设计及弯管操作中的问题作了一些简要的分析和介绍。

大口径薄壁白铜管无外模扩径拉拔数值模拟

采用Deform-3D软件模拟Φ273 mm×16 mm生产Φ330 mm×11 mm大口径薄壁白铜管的无外模扩径拉拔过程,分析了扩径过程中管材周向应力的演变规律及管材尺寸的变化规律。结果表明:在无外模扩径拉拔过程中,扩径部分管材的周向应力由外表面的拉应力过渡到内表面的压应力,回弹部分管材的周向应力由外表面的压应力过渡到内表面的拉应力,且管材内外表面的周向应力分布随管材口径的增大及壁厚的减小而更为集中。经无外模扩径拉拔后的管材存在回弹现象;采用考虑了管材原始壁厚和扩径量的关联模型S=16.0986+0.9256×S0-14.8743×D/d(mm)可较好地预测扩径后管材的壁厚。

大口径薄壁气瓶用无缝钢管的制造工艺

为了弥补热轧、冷轧等工艺对大口径薄壁气瓶用无缝钢管的加工能力不够或成本过高等不足,开发和完善了热扩加冷拔工艺来制造此类无缝钢管。试验结果证明:用此工艺生产的气瓶钢管可以满足GB 28884-2012的要求,同时也满足客户在性能、尺寸等方面提出的协议要求,可以弥补目前市场中此类气瓶钢管的不足。

解决大口径薄壁1Cr18Ni9Ti无缝钢管椭圆的探讨

大口径薄壁 1Cr18Ni9Ti无缝钢管 ,在冷加工中易变成椭圆 ,使钢管外径超过公差范围。本文探讨在保证成品各项性能的基础上 ,通过成品前一道次进行最终固溶处理 ,然后在成品道次进行一次较小的冷变形 。

TA22大口径薄壁无缝管坯生产工艺探究

通过试验研究了三辊斜轧穿孔法生产大口径钛合金管坯时,一次穿孔加热温度对管坯冷轧性能的影响、对成材率的影响。从电机电流的大小与一次穿孔温度的关系研究了TA22大口径薄壁无缝管坯生产工艺,用1000℃的一次穿孔温度,410-420A穿孔电流,经一次和二次穿孔可提供合格的TA22管坯。

大口径薄壁X60管线用无缝钢管的开发

通过局部感应加热进行无缝钢管推进制热扩是生产大口径薄壁无缝管的有效方法。但对于较高的钢级,须进行随后的炉内加热热处理才能保证其良好的综合机械性能,而大口径薄壁管的热处理极易使钢管弯曲变形,无法校直。文章介绍了衡钢集团鸿大公司通过局部感应加热热扩开发生产406.4 mm×7.92 mm,X60管线用无缝钢管的过程,制定合理的工艺既保证外观尺寸符合API5L(44)要求,又使其综合性能达到PSL2水平。

航空航天复杂曲面构件精密成形技术的研究进展

对于当前航空航天飞行器中广泛存在的金属复杂曲面构件的高性能发展需求,提出研发针对叶片类零件、大口径薄壁弯管以及复杂钣金构件的楔横轧短流程制坯、颗粒填料辅助推弯成形以及高能率冲击液压成形等精密成形技术,分别从工艺原理、设备、模具及典型零部件应用等方面对上述技术的研究进展进行阐述和介绍。