對焊法蘭徑向輾環(huán)數(shù)值模擬與毛坯設計.pdf

1、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(huán)是指毛坯在徑向輾環(huán)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(huán)工藝復雜，認識對焊法蘭成形規(guī)律，掌握毛坯結構尺寸對輾環(huán)質量的影響，減少和避免輾擴缺陷的發(fā)生，對于提高對焊法蘭環(huán)件的質量，具有重要的工程意義。
　　本文以 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(huán)理論分析和數(shù)值模

2、擬，對毛坯進行設計，主要研究內容以及取得的成果如下：
　?。?）DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭徑向輾環(huán)工藝制訂。通過對DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭工藝參數(shù)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?；谳毉h(huán)的咬入條件、鍛透條件,確定出給定對焊法蘭毛坯的輾環(huán)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(jù)抱角不變原則，推出抱輥軌跡，制訂了對焊法蘭徑向輾

3、環(huán)工藝。
　?。?）DN1000-1.6-M24-I型對焊法蘭徑向輾環(huán)數(shù)值模擬。根據(jù)以上輾環(huán)策略，進行對焊法蘭徑向輾環(huán)數(shù)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(huán)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發(fā)生、發(fā)展過程，闡述輾環(huán)過程中出現(xiàn)的翹曲、充不滿等缺陷產生的原因?？偨Y金屬流動規(guī)律，得出對焊法蘭徑向輾環(huán)過程中，毛坯頸部有向大端面流動趨勢。

4、　　（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(jù)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(huán)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(huán)毛坯設計提供依據(jù)