管端加工机设计【文献综述】

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1、毕业设计文献综述机械设计制造及其自动化管端加工机设计前言：管端成形，通常是指通过不同的加工方法获得的管件端部的各种形状，如管端的扩口、缩口、翻边、压平等。管端成形作为高附加值技术受到广泛重视，其成形制品广泛应用在航空航天、汽车、给水排水和其他工业中。多工位压力机是一种先进高效的设备，它集传统的压力机制造技术、模具加工技术、数控技术及计算机通讯技术为一体，代表了金属拉延件的最高加工水平。目前，多工位压力机的制造和使用主要是在一些工业发达国家。但随着我国综合工业技术水平的进步以及市场竞争的日趋激烈，许多厂家开始认识到，使用多工位压力机生产冲压件，将在产品的产量、质量及成本方面占据优势，从而提高企业

2、的竞争能力。特别是近几年，中国慢慢担当起世界工厂的职能，多工位压力机的需求量随着经济的发展明显增加，特别是有些外资公司的产品一定用多工位压力机这种设备才能生产，而目前在中国大陆能满足这类产品生产条件的多工机基本没有，这块市场基本处于空白状态【1】。正文：一、研究背景：以往关于管端成形的研究多集中在成形机理方面，黄早文，俞彦勤等研究了轴向加载时薄壁缩口变形的缩口力和最佳的凹模半锥角，并对翻管时的翻管力和失稳进行了深入研究；M．L．Alves等深入研究了管件扩口和缩口时由韧性断裂、起皱和局部失稳引起的成形极限。但直到目前，关于薄壁管管端加工时轴向的塑性伸缩变形和卸载时的回弹的研究鲜见报道。传统确定

3、管材的塑性伸缩和回弹补偿，多根据经验和试验方法，难以满足管材加工小批量、高效率、高精度的生产要求。管件成形过程是一个复杂的弹塑性大变形过程，涉及到几何非线性、材料非线性、边界条件非线性等一系列问题，并且成形的影响因素多，成形过程复杂，传统的解析方法难于获得合理的精确解。目前，国内专门制造用于管端成型的通用机床比较少，大多数都是专用机床，生产效率比较高，但是灵活性小，对于不同管件的加工具有一定的局限性【2】。二、管端加工方法的现状及问题：1、成形方法：使管端形成工具形状，即所谓的“复映方法，有各种形式。包括冲压虚形，滚轮成形，旋压成形，缩颈成形，其他还有液压成形，电磁成形，橡胶压力成形，拉拨成形

4、，变薄挤压成形及局部加热成形等等。还有将这些方法组合起来的成形方法和对极薄壁庠的旋转成形。即使在扩大管端的胀形加工中，除冲压成形外，还有旋压成形，滚轮成形，电磁成形，橡胶压力成形等等。不过，这些方法并非都在工具面上复映瞥端，在管端加工方法中存在的正是这个问题【3】。2、管端成形形状和工具的数量：管端成形是根据成形形状确定名称的。在扩口，缩口凸缘成形中，一定要使管端贴合在工具面上。为了贴合良好，必须根据工具形状加强变形约束这样，就增加了成形所需的工具数量。播曲变形是管端不贴台在工具面上的变形。如果改变考虑方法，就可成形不复映工具面的特定形状。3、局部加热成形和材料塑变：为了提高成形极限，必须用工

5、具来抑制不平整变形。例如，使用适台管子形状的夹其抻耐成形中产生纵弯曲。但工具数要增多。如果利用局部加热，就可以减少依赖于用工具来约束变形，刚可减少工具数目。要将圆管端束缩口，而工具导入部分会产生纵弯曲。因此往往根据这一点来确定成形极限。这种方法就是把管端成形部分预先局部退火，减多退火部分变形阻抗，再将直径缩小成一半左右。在成形中用高频加热，也可以得到同样效果。是末端封闭成形，旋转端部加热的管子，用工具极快遣重复撞击。如果不采用局郝加热，则必须有芯棒，还要有防止管壁产生纵弯曲变形的约束工具。不过这些措施在成形中均不需要。这样通过局部加热，就可以省略提高成形极限的夹具。是使管子一边旋转，一边压入工

6、具的成形。管子由摩擦热而软化，形成与局部加热时相同的状态，也不需要防止纵弯曲夹具。特别是在160。以上时，甚至可以将管端完垒闭合。这十效果难以消失，将管子压入旋转而压入管子，作用也是相同。是利用局部加热的增厚加工，仅在局部加热处产生材料流动。是利用局部加热的底部加工，也只在局部加热处产生材料流动。若不进行局部加热，而用减径挤压加工等，因需增加行程，所工具数量就多。同时使用局部加热后，就能使材料局部流动，提高成形极限。从而，也就能省略提高戚形极限的夹具。但对应于成形形状船工具则不能省略。即使是局部加热，也会产生卷曲变形和IZl缘裂纹。IZl缘裂；是由于多余的料没有去处而产生的。这就可以理解即使同

7、时使用局部加热，在工具面上也难以控制金属裂纹这是困为在工具面上产生很强的形状约束之故。由金属裂纹的观点暗示，与制件形状相对应的形状工具未必很好【4】。三、设计构想：有必要设计这样一种可以适应不同管件胀形加工的通用机床，并且在不需要进行大批量生产的情况下，代替了小批量单件生产时的手工胀管，而且可以节省时间和生产消耗，提高单件的生产效率，及时满足产品零部件的需要。因此本课题设计的这一产品具有较高的使用