不锈钢薄壁管材推弯成形工艺研究

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1、沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对应。除文中己注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者(签字)：嗽g中日期：Jo／=2年3月9日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文

2、被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：教≤争日期：力址、岁、(}指导教师签名：别矽篪日期：山∥、岁、f／沈刚理I：人学硕十学位论文摘要薄壁管弯头能够满足强韧化、轻量化以及低耗高效、精确制造等方面的要求，因此被广泛应用于航天航空，高铁等高端技术领域。目日订薄壁管弯头成形主要采用半管冲压成形而后再焊接成形，没有达到减轻产品质量的目的，还影响了整体的使用性能。针对于此，本文研究了以珠粒作为填料冷推成形工艺，研究对象为

3、壁厚0．3mm、外径q)30mm的1Crl8Ni9Ti不锈钢管。采用理论分析、有限元模拟、推弯实验相结合的方法，研究了各个工艺参数对成形管件的成形质量和壁厚分布的影响规律。主要工作结果如下：(1)对管材推弯成形进行了受力分析，研究了珠粒填料的传压性能，进行了推弯成形模具的研制。(2)建立了管材推弯有限元模型，完成了成形过程的数值模拟，分析了工艺参数对管件成形质量、壁厚分布的影响，以及成形时产生管头畸变缺陷的原因，在内压力15MPa，摩擦系数0．2时，模拟效果最佳。采用非均布内压进行了模拟，比较了均布加载和非均布加载两种方式对成形的影响，结果表明非均布内压的加载方式更

4、有利于管材的成形。(3)在通过有限元模拟对工艺参数进行优化的基础上，进行了珠粒填料管材推弯实验。研究了珠粒粒径、反推压力、润滑条件对成形管件内外侧脊线壁厚分布、管件横截面上周向壁厚分布、以及横截面椭圆度的大小的影响。实验结果表明：在反推压力12～15MPa之间、珠粒粒径O．7mm和1．2mm按照1：3混合在一起作为填料、二硫化钼润滑情况下管件成形效果最为理想。研究表明，以珠粒作为填料的冷推弯工艺非常适合薄壁管弯头的成形；实验证明了以珠粒作为填料的非均布传压的特性；以珠粒作为填料的冷推弯工艺可以成形出表面质量光滑、壁厚分布均匀、椭圆度在3％以下的薄壁管弯头。关键词：珠

5、粒填料；冷推成形；有限元模拟；成形质量；壁厚分布沈刚理r人学硕十学位论文AbstractWiththerequirementsofstrongtoughnesslight—weight，lowenergyconsumption．highefficiencyandprecisionmanufacturing，thethin—walledtubeelbowsarewidelyusedintheAerospaceandHigh—speedrail．However，thehalf-tubestampingandweldingareusedtoformthethin—wall

6、tubeelbowsatpresent，bywhichtheweightofproductscan’tbereduced，andtheoverallperformanceisalsoaffected．Inthispaperthecoldpushbendingof1Crl8Ni9Titube(a)30mmx0．3mm)withsteelballfillersisintroduced．Effectofparametersonformingqualityandwallthicknessdistributionisresearchedbytheoreticalanalysi

7、s，finiteelementsimulationandexperiments，whichinvolves：(1)Mechanicalanalysisofprocess，forcedistributionofballfillers．designingofpushbendingdie．(2)Finiteelementsimulationofpushbendingprocess；effectofprocessparametersonworkpiecequality，wallthicknessdistributionandbuckling；simulationofno