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對焊法蘭徑向輾環數值模擬與毛坯設計

來源:法蘭|對焊法蘭|不銹鋼法蘭|法蘭盤|法蘭廠家-重慶巨人管道配件有限公司     發布時間:2018-07-17 09:36:38     瀏覽次數:

  對焊法蘭是指帶頸、有圓管過渡并與管道通過對焊方式連接的法蘭,廣泛用于壓力容器與管道的焊接。徑向輾環是指毛坯在徑向輾環機作用下,壁厚減小、直徑擴大、截面輪廓成形的塑性加工工藝。對焊法蘭徑向輾環工藝復雜,認識對焊法蘭成形規律,掌握毛坯結構尺寸對輾環質量的影響,減少和避免輾擴缺陷的出現,對于提高對焊法蘭環件的質量,具有重要的工程意義。

  以 DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭為研究對象,開展對焊法蘭徑向輾環理論分析和數值模擬,對毛坯進行設計,主要研究內容以及取得的成果如下:

對焊法蘭

  (1)DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭徑向輾環工藝制訂。通過對DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭工藝參數進行分析,制訂輾擴比,依照體積不變、形狀相似原則,計算出毛坯尺寸。基于輾環的咬入條件、鍛透條件,確定出給定對焊法蘭毛坯的輾環進給速度和轉速范圍,在此范圍內,通過給定毛坯外半徑長大曲線,推出芯輥進給曲線,根據抱角不變原則,推出抱輥軌跡,制訂了對焊法蘭徑向輾環工藝。

  (2)DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭徑向輾環數值模擬。根據以上輾環策略,進行對焊法蘭徑向輾環數值模擬,通過對無抱輥和有抱輥兩種工況模擬分析比較,證明了抱輥的重要作用。通過有抱輥工況模擬,得到輾環過程中的等效應力、等效應變云圖以及各輾輥力曲線。通過分析塑性變形的樣子、發展過程,闡述輾環過程中出現的翹曲、充不滿等缺陷產生的原因。總結金屬流動規律,得出對焊法蘭徑向輾環過程中,毛坯頸部有向大端面流動趨勢。

對焊法蘭

  (3)DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭毛坯設計。以DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭為對象,根據以上翹曲、充不滿及金屬流動分析,確定了毛坯設計原則,設計不同結構尺寸的四種毛坯方案。通過分析對焊法蘭毛坯形狀和尺寸對輾環成形質量的影響,得出金屬軸向流動量越小越容易充滿型腔。綜合比較四種方案,金屬型腔中的充滿情況、輾輥力大小、翹曲情況、毛坯的制坯難易程度等,最終確定了一種較為理想的毛坯,為對焊法蘭徑向輾環毛坯設計提供依據和指導。

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