環(huán)形件彎曲成形數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)形件作為密封和緊固連接件，在石油化工、管道連接，以及航天航空工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。傳統(tǒng)的環(huán)件生產(chǎn)方式是直接采用鋼板切割、鍛造、碾壓、軋制等工藝方法制造環(huán)形件毛坯,然后經(jīng)過冷態(tài)切削加工生產(chǎn)最終產(chǎn)品。上述方法在制造環(huán)形件時(shí)都是采用整體加工，不但材料消耗大、成本高、生產(chǎn)率低，且只能加工小型環(huán)形件?，F(xiàn)在的大型環(huán)形件多采用矩形截面鋼坯經(jīng)過彎曲形成若干個(gè)弧段，經(jīng)退火消除殘余應(yīng)力，再拼成整圓用立車加工型槽，最后運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)焊接成形并進(jìn)行精加工。這種加工方

2、法的主要缺點(diǎn)是需要使用大型立車加工環(huán)形件截面形狀，不但加工成本高，而且當(dāng)環(huán)形件直徑超過國(guó)內(nèi)立車設(shè)備加工能力時(shí)也是無法加工的。本文提出了大型環(huán)形件彎曲成形的新工藝，其過程為先在方坯上加工型面，經(jīng)彎曲形成若干個(gè)弧段，最后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)組裝焊接并進(jìn)行精加工。此方法生產(chǎn)環(huán)形件可以使用刨床加工型面，不但省去了大型立車加工的昂貴費(fèi)用，而且能加工超大型環(huán)形件。
　　本文闡述了對(duì)稱截面和異形截面環(huán)形件彎曲成形的工藝過程和缺陷控制方法。通過有限元分析和

3、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)環(huán)形件彎曲成形進(jìn)行研究。
　　有限元分析采用軟件ABAQUS，分析了矩形截面、L形截面和E型截面的坯料彎曲成形過程。對(duì)矩形截面，研究了進(jìn)給量、下壓次數(shù)對(duì)曲率分布的影響并給出曲率半徑的補(bǔ)償方法，對(duì)L形截面坯料，研究了應(yīng)力和應(yīng)變的分布及變化、中性層移（轉(zhuǎn)）動(dòng)、不對(duì)稱度對(duì)側(cè)彎的影響及側(cè)彎?rùn)C(jī)理分析；對(duì)E形截面坯料，研究了應(yīng)力和應(yīng)變的分布及變化、中性層移（轉(zhuǎn)）動(dòng)、不同對(duì)稱方式對(duì)坯料截面形狀變化的影響。
　　實(shí)驗(yàn)研究采