关于焊接冲压联合车间问题探讨

目前公司焊接冲压联合车间出现了烟尘多、设备布置拥挤、操作者操作不方便等问题,这些问题严重影响了操作者的身体健康、降低了操作者工作效率、降低了生产设备使用寿命以及零部件的加工精度等。针对这些问题,研究分析了国内外一些汽车行业的焊接、冲压车间布局,并查阅了焊接、冲压车间布局相关资料,对公司焊接冲压联合车间工艺布局合理性进行探讨,并提出合理的工艺布局方案。

南方泵业冲压焊接离心泵的研究进展

一、应用背景南方泵业股份有限公司(简称南方泵业),创建于1991年,1998年成功研发不锈钢冲压焊接离心泵,2001开始拓展海外市场,2010年发行上市。南方泵业是全国较早研发并规模化生产不锈钢冲压焊接离心泵、海水淡化高压泵的企业,产品的系列范围、销售总量、质量均排在国内同行业首位,其产品广泛应用于增压、工业、生活供水、空调水循环、供暖、消防系统、地下水抽取、污水废水处理、化工行业和海水淡化等诸多领域。

基于流固耦合理论的离心泵冲压焊接叶轮强度分析

为准确计算冲压焊接叶轮在流场中的应力及变形情况,借助计算机辅助工程(computer-aided engineering,CAE)多物理场协同仿真平台ANSYS Workbench,采用单向流固耦合方法对叶轮耦合系统进行仿真计算。结果表明,各工况下叶轮应力分布明显不均,并在局部出现应力集中。叶轮变形的总位移随半径的增大不断变大,并在叶轮边缘达到最大值。叶轮最大等效应力在0.6倍设计流量工况下为48.7MPa,随流量的增大不断减小。叶轮总变形的最大位移在小流量工况下最大为0.0234mm,随流量的增大先减小后增大,并在1.2倍设计流量工况下出现最小值0.0170mm。为提高叶轮可靠性,应尽量避免其在小流量工况下运行。计算结果为冲压焊接叶轮的结构设计及分析提供有效依据。

冲压焊接离心泵叶轮有限元计算

为计算叶轮的应力及变形情况,在ANSYS软件中采用流固耦合方法将流场计算得到的分布压力施加到叶轮结构上,对冲压焊接离心泵叶轮进行有限元分析.首先对不同网格密度的叶轮模型进行计算,在此基础上,分别计算了设计工况下叶轮在离心载荷、流场压力载荷及两者共同作用下的等效应力及变形情况,并分析了叶轮最大应力及最大总变形随流量的变化情况.结果表明:离心载荷引起的应力及变形明显小于流场压力载荷引起的应力及变形.叶轮在流场中的应力及变形主要由流场压力载荷引起,但在考虑离心载荷后叶轮的最大应力和变形均略有增大.各种载荷作用下叶轮的等效应力在小流量工况下最大,随流量的增大不断减小.叶轮的最大总变形在小流量工况下最大,随流量的增大先减小后增大,在最高效率工况下出现最小值.

冲压焊接多级离心泵的理论研究及工程实现

提出了把'理想流体'作为参照量,把粘性边界层作为水流动边界条件的粘性水力设计方法。针对冲压焊 接多级离心泵吸入口的流态,推导出了粘性条件下的畸变方程式和输运方程式,以此应用于冲压焊接多级离心泵 的水力设计,实践应用改善了冲压焊接多级离心泵的性能,提高了运行效率。

冲压焊接多级离心泵叶轮的疲劳强度

为了研究叶轮在运行过程中流场压力脉动作用下的疲劳特性,根据流动及结构的相似性,借助Ansys Workbench多物理场协同仿真平台中的CFX软件,对LVS 3-9型立式多级泵首级内的流场进行数值求解,计算了首级叶轮和导叶中的非定常压力脉动特性.采用流固耦合技术(FSI)中的弱耦合方法将计算得到的叶轮表面流场压力施加到叶轮结构上,分析了叶轮在流场中的受力情况,结合叶轮表面的压力分布特征利用叶轮材料的S-N最小二乘拟合曲线确定了冲压焊接叶轮的疲劳极限,并采用Goodman疲劳极限线图对叶轮结构进行了疲劳强度校核评估.研究结果表明:随着半径的增大,叶轮应力沿叶轮流道从进口到出口逐渐减小,叶轮的变形不断增大,在叶轮边缘达到最大值;在相同半径上,盖板与叶片接合的焊接区域应力明显较大;叶轮的变形均表现为沿轴向的弯曲变形,变形方向指向叶轮进口;电阻凸焊叶轮焊点在各工况下均满足疲劳强度要求,其中叶轮在小流量工况下的应力和应力幅最大.

冲压焊接多级离心泵叶轮内部流场的计算机辅助分析

基于时均N-S方程、标准κ-ε湍流模型和壁面函数法,在旋转坐标系中利用SIMPLE算法,对圆柱型、机翼型和堵塞流道型三种类型叶片的冲压焊接多级离心泵叶轮内部三维湍流流动进行数值计算与分析。研究冲压焊接多级离心泵叶轮叶型对流速分布、压力分布和泵性能的影响规律,揭示离心泵叶轮通道内部流动的主要特征。利用计算流体动力学(CFD)商用软件ANSYS CFX的数值计算结果,得到了三种类型叶片的叶轮在设计工况下的效率,并与相关的试验数据进行了比较。预测结果与相关的试验数据相吻合,验证了利用ANSYS CFX对冲压焊接多级离心泵叶轮内部流场进行数值模拟的可行性和有效性,减少了对试验数据和设计经验的依赖,为冲压焊接多级离心泵叶轮方案的优化和选择提供参考。

铝合金轮毂冲压焊接工艺研究

分别采用卷制工艺、冲压工艺和机械加工工艺制备铝合金轮毂的轮缘、轮辐和轮毂,将其焊接成铝合金轮毂,进行检验和测试。结果表明:705合金在退火、固溶处理状态下都有软化倾向,可进行后续的轮缘卷制和轮辐冲压;焊接接头的母材热影响区晶粒粗大,焊缝区为等轴晶组织;焊缝区的断裂方式为延性断裂;铝合金轮毂的显微组织致密,纵向组织中未溶解相沿板材轧制方向分布且结构明显,横向组织中各向异性较小;铝合金轮毂的抗拉强度Rm为400~515 MPa、屈服强度Rp0.2为330~450 MPa、伸长率A为9%~17%。

不锈钢冲压焊接离心泵研究现状

列述近年来国内外不锈钢冲压焊接离心泵的研究进展,从结构设计及成型工艺、水力设计、数值模拟及优化设计等几个方面进行阐述,并对不锈钢冲压焊接离心泵的进一步研究提出若干建议。

冲压焊接成型离心泵叶轮激光焊接应用研究

本文介绍冲压焊接成型离心泵叶轮的激光焊接技术,并以CDL系列不锈钢冲压焊接成型多级离心泵为例对应用激光焊接叶轮的焊缝作的各项技术测试和分析作了叙述。激光焊接叶轮经实践检验性能良好,故著者认为激光焊接技术在冲压焊接成型的离心泵生产中应用前景广阔。

冲压焊接成型离心泵水力设计及其成型方法

冲压焊接成型离心泵具有比转数低、叶型薄、对粘性适应性较弱的特点，水力设计十分困难，且壳体等过流通道的成型需经过冲压、拉伸、弯曲、胀型等多道工序，组合模具十分复杂，不仅要求良好的水力性能．还必须考虑工艺的可行性。本文重点介绍冲压焊接成型离心泵的一种新的水力设计方法以及水力设计与成型工艺多专业相结合的优化成型工艺。

冲压焊接成型离心泵扬程曲线的试验研究

通过试验 ,主要从叶轮角度研究了低比转速冲压焊接成型离心泵扬程曲线的控制问题 ,得出影响H

低比速冲压焊接离心泵叶轮设计特点

从一种冲压焊接离心泵设计改型的实例出发，分析了冲压焊接离心泵粘性设计方法的特点，着力解决低比转速离心泵存在的偏工况问题，设计结果已经在实际生产中应用。

冲压焊接多级泵粘性设计方法

根据"蔡氏二相流理论",通过引入粘性边界层,推导出了粘性条件下的冲压焊接多级泵入水口的畸变方程式和输运方程式,以此应用于冲压焊接多级泵的水力设计,并进行了实例运算,经实践应用效果较好.

不锈钢冲压焊接多级泵研究发展现状及应用前景

综述了不锈钢冲压焊接多级泵国内外研究发展概况,介绍了冲压泵高效、节能、节材、保护环境等方面的突出优点,分析了冲压焊接多级泵设计中的关键技术和主要部件的成型工艺,展示了其良好的应用发展前景.

基于工艺考虑的冲压焊接成型离心泵优化水力设计

冲压焊接成型离心泵的水力设计必须考虑工艺问题。工艺的特殊性决定了在水力设计中必须采用的对策。本文主要介绍泵壳、叶轮环量分配规律、叶片光电下料切割这三部分的设计问题,着重从水力上配合工艺的角度说明冲压焊接成型离心泵采取的设计思路。

低比转数冲压焊接离心泵粘性设计方法及其应用

提出了把“理想流体”作为参照量,以粘性边界层作为水流动边界条件的粘性水力设计方法。针对冲压焊接离心泵吸入口的流态,推导出粘性条件下的畸变方程和输运方程式,以此应用于冲压离心泵的水力设计,实践应用改善了离心泵的性能。

冲压焊接离心泵的结构分析与设计

通过对多级离心泵的性能结构进行分析,基于冲压工艺设计出冲压焊接多级离心泵的基本构成,讨论了部分零件的主要结构及其冲压工艺过程,最后将零件进行焊接并装配成完整的冲压焊接多级离心泵.并对其叶轮内流体进行CFD静压力场分析.

大流量冲压焊接多级离心泵叶轮造型及工艺分析

运用UGS NX对冲压焊接多级离心泵叶轮进行三维造型,通过水力模型提取扭曲式叶轮型值点空间直角坐标得到光滑连续的冲压泵扭曲式叶片.对叶轮前后盖板进行改型设计并采用激光焊接,有效提高了耦合度、减小了热应力对叶轮变形的影响,从而提高了焊接质量,为大流量冲压焊接多级离心泵设计制造提供了有益参考.

基于CFD的冲压焊接多级离心泵叶轮选型的研究

基于全三维雷诺时均N-S方程和标准k-ε两方程湍流模型,采用多重参考系模型(MRF)和壁面函数法,利用FLUENT软件对应用于中比转速冲压焊接多级离心泵的扭曲式叶轮、圆柱式叶轮和堵塞式叶轮进行内部流场的数值模拟,得到了三种叶轮的内部流动特征。结果表明:扭曲式叶轮具有抗气蚀性能强,无明显的分流层现象,较好的水力性能等特点,在三种叶片中最适宜采用扭曲式叶片,为中比转速冲压焊接多级泵的叶轮设计选型提供了依据。