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薄壁管弯曲成形质量分析及工艺参数优化研究
| 论文题名： | 薄壁管弯曲成形质量分析及工艺参数优化研究 |
| 关键词： | 工艺参数;数值模拟;成形质量;薄壁管件;弯曲加工技术 |
| 摘要： | 在航空航天、汽车制造和石化等主要生产中，薄壁管件的应用拥有着巨大的作用。随着智能化和自动化的发展，薄壁管件的弯曲加工技术种类也随之增多，因此对薄壁管件成形过程拥有更高的要求。在管件弯曲成形技术的研究和发展的过程中，改善管件成形质量和建立优化成形工艺参数的方法，以成为亟待解决的重要问题。本文以实现高效率弯管加工过程和高精度弯管为目的，深入的进行了对弯管成形技术的相关问题的研究。 首先介绍了薄壁管成形质量分析及工艺参数优化的国内外研究情况。如今改善弯曲回弹过程的研究方法较多，而对控制模型的建立研究不多;应用有限元分析的方法偏多，而对成形工艺参数的优化方法研究不多;此外，将正交试验方法应用到弯管成形质量工艺参数优化当中的研究也不是很多。因此，本文对成形质量进行了分析，包括椭圆度和壁厚变化率，并建立成形参数的控制模型。 其次描述了管材成形的工作过程，归纳了弹塑性理论的知识，分析塑性成形中三大重要准则以及两种强化准则的区别;介绍管件弯曲成形过程的受力分析和四大缺陷，描述各种控制缺陷的方法和得到回弹角的计算公式，为建立回弹缺陷控制模型提供了理论依据;利用有限元分析软件，以建立了数控弯管有限元模型为基础，进行弯管和模具前处理建模，研究网格划分的方法，选取零件的材料特性，施加接触边界条件，确立求解选项。通过结构分析过程的加载结果分析，可以对弯曲成形缺陷有影响的因素进行分析，包括成形质量和回弹量。实践表明，本文建立的数值模拟模型和回弹模型真实有效，通过理论与实验结合对成形质量和回弹的分析，提高了弯管的成形质量、改善了弯曲角的精确度。 最后，介绍了虚拟正交试验的优化方法，分析正交试验方法，分析方差分析的必要性，通过对分析中正交试验的设计、数据分析、方差分析等主要过程计算，优化了工艺参数。实践证明，对于成形质量的提高，此优化方法起到了重要的作用，并且该技术可以适应实际生产。 |
| 作者： | 车明 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 任胜乐 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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