彎管20cr鋼板用于鍋爐及壓力容器制造業

彎管產品在現代工程領域各個方面都得到廣泛應用,非對稱螺旋20cr鋼板彎曲成形技術研究 隨著工業生產的發展.對彎管產品的復雜形狀和高質量的要求,傳統的手工彎管和半機械式彎管生產方式已不能滿足需求。本文針對非對稱螺旋盤管這一高精度多彎曲段產品的要求而開展研究,具有重要的理論和實際意義。根據該產品對成形精度的高要求,對彎曲力矩公式進行了理論推導;研究了彎管過程中性層的位移;介紹了回彈產生的原因和減小回彈的方法;初步推導了彎管成形過程中成形角的理論計算公式,介紹了一種伸長量的分析方法;研究了彎管壁厚的變化量,由此推導出來最小彎曲半徑的理論計算公式,并介紹了成形過程中其他質量缺陷。研究了20cr鋼板三維彎曲的成形工藝,總結了加工過程中成形工藝的要點和難點,研究了三維彎曲的實現方法;對彎管重要模具進行了設計,總結出了調模方案,對夾緊力和彎曲力矩進行了計算。運用ANSYS/LS-DYNA 非線性有限元分析軟件建立了彎管系統改進的有限元模型,模擬了20cr鋼板彎曲成形的過程,驗證了中性層隨彎曲角度變化而移動的正確性,分析了20cr鋼板整體變形規律,并對20cr鋼板殘余應力、殘余應變進行了分析。對彎管機液壓系統進行了介紹;研究了彎管機電氣控制電路原理,運用STEP7-Micro/WIN32軟件對彎管機進行了PLC初級編程,實現了彎管機自動和手動工作方式的切換。電站鍋爐彎管成形質量分析及模具改進研究 彎管技術廣泛應用于鍋爐及壓力容器制造業、汽車工業、航空航天工業、船舶制造業等多種領域,占有十分重要的地位。

但由于彎管工藝非常復雜,單純采用理論解析方法難以準確可靠地解決實際生產問題;運用簡化力學模型得到經驗公式往往與實際結果有較大的出入;采用試驗手段又會造成時間和人力物力上的很大消耗。本文運用MSC.MA RC有限元軟件對某鍋爐廠有限責任公司的冷彎管加工過程進行計算機數值模擬,建立一套完整的有限元彎管模擬系統,試驗表明該系統能夠準確預測包括橢圓度、減薄率、鋁板回彈量在內的彎管質量參數和設備驅動力,根據分析對現有的大型冷彎管模具進行了改進,并設計出一套具有實用價值的組合可調節式小型彎管模具。主要內容如下:1.通過對管件彎曲的受力狀態分析,建立了相應的有限元模型,推導了應力應變場與能量公式;利用MSC.MA RC軟件對彎管系統進行了三維有限元非線形模擬分析,為彎管成形質量分析奠定了一定的基礎。2.采用計算機數值模擬(有限元分析)理論分析與試驗結合的方法,對影響彎管質量的橢圓度、減薄率、回彈量等成形質量因素進行了研究,從仿真角度研究電站鍋爐彎管生產工藝過程,預測該工藝的變形,以解決傳統彎管工藝成形時彎管凸邊管壁受拉減薄、凹邊管壁受壓增厚而造成的彎管壁厚不均勻現象及模具易損壞等問題。3.通過對成形質量的分析,對大型彎管機的滑槽進行了移動式改進,來解決一些厚壁管件無法彎制的問題;對小型彎管機設計了組合可調式模具,可充分解決小管徑管材彎曲模具浪費問題。本文建立的彎管模擬系統對彎管加工流程進行有限元數值模擬,對彎管橢圓度、減薄率、回彈量等質量參數和設備驅動力以及彎管質量影響因素進行了研究。經過試驗驗證,本文所建立的有限元模擬系統遠遠優于傳統的經驗公式方法和試制法,已經在企業的實際應用中取得了良好的效果。