加厚油管镦锻成形失稳条件及模具的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文加厚油管镦锻成形失稳条件及模具的研究姓名：唐众民申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：黄早文2002.5.7华中科技大学硕士学位论文摘要T够f∥／随着石油开采工业的发展，我国传统的采油油管(直接在无缝钢管端部加工螺纹)L由于连接强度低，难以满足开采深油井的需要，因此，采用锻造的方法来制造端部加厚油管已成为当务之急。然而加厚油管锻造成形属于镦锻比很大的近薄壁管坯镦锻，变形复杂，成形难度大，在国内尚属空白。体文采用实验研究的方法，研究了镦锻比很大的近薄壁管坯镦锻变形规律，为加厚油管锻造成

2、形奠定了基础，主要进行了以下凡方面的工作：首先研究了管坯在无模具约束镦锻时的变形规律，归纳出其变形模式，表示为：外凸单鼓形、外凸双鼓形、外凸四鼓形(或者外凸多鼓形，鼓形数与管坯的初始几何尺寸有关)、折叠形。，其次研究了管坯在模腔内的变形规律。隹要总结了闭式镦锻变形失稳产生的位置，分析了分两次送料时变形相对稳定的原因，归纳出闭式镦锻减少甚至消除失稳缺陷的措施；丌式镦锻时，通过改变飞边的位置来改善金属的流动，以利于金属更好地充满1模腔，归纳了管坯开式镦锻的镦锻规则。／／在分析前人有关理论的基础上，对厚壁管和薄壁管管坯镦

3、锻变形失稳模式进行了分类，总结出近薄壁管变形失稳模式主要表现为轴对称变形失稳和金刚石失稳两种模式；采用带鼓形的速度场，运用上限法原理分析了管坯镦锻变形的规律，重点对鼓形系数以及分流面的影响因素进行了讨论，并成功用以解释实验中的现象。最后论述了利用管坯在其端部直接进行局部镦锻来制造生产加厚油管的可能性和优越性，对加厚方案进行了必要的分析，对比了加厚油管闭式镦锻和开式镦锻的优缺点，设计了加厚油管镦锻模具，阐述了模具设计中的有利于镦锻成形的工艺措施。／该模具已成功地用于加厚油管的生产制造中，取得了良好的社会经济效益，展示

4、了广阔的应用前景。)^／}I关键词：管坯镦锻失稳条件加厚油管模具华中科技大学硕士学位论文AbstractInourcountrythethreadoftraditionalpetroleumoilpipeisdirectlyprocessedonthetiDofseamlesssteelpipes．nlisledtothelowerjointintensitybetweenoilpipesandcarl’tmeettheneedofexploitingthedeepwell．Soitisurgenttoproduc

5、etipthickenedoilpipebythewayofforging．Thickenedoilpipeforgingbelongstoupsettingofapproximatethin-wailedpipewithalargeupsettingratio，thedeformingcomplexityandupsettingdi佑culty,SOthereiSlittleprogressinitsfabricationinourcountry．Inthisthesisthedeformationlawofap

6、proximatethin-wallpipeisfirstlystudied．Theworkprovidesexperimentalbasisforthickenedoilpipeforging．Underconditionsofnodieretrained．thedeformation1awoftubularupsettingiSstudied，andacquiredthefourdeformationmodes：extraprotrudingsinglebulgingshape，extraprotrudingd

7、oublebulgingshape，extraprotrudingfourbulgingshape(ormulti—bulgingshape)andfoldshape．Thenthedefo．rmationlawoftubularupsettingwithadieiSresearched．Foradoptingthecloseddie，theinstabilitypositionissummarizedandtherelativestabilityreasonofdeformationisanalyzedwhent

8、hepipeisdeliveredintWOsteps，themeasuresofreducingeveneliminatinginstabilitydefectaresummedup．Foradoptingtheopeneddie，thedeformationlawoftubularupsettingwithanopendieisresearched，th