文档介绍：山东建筑大学毕业论文开题报告表班级: 姓名: 指导老师: 论文题目圆管偏心方形孔翻边成形预制孔优化设计方法研究一、选题背景和意义: 三通管为管道连接件的一种,有效地节约了管路零部件用量,主要作用是改变流体方向, 广泛应用于输水管路、输油管路及各种液体化工材料输送管路。随着我国石化工业的迅速发展,管道联接件的需要量日益增多,且管件种类也越来越多,由于采用铸造方法生产的管件带有气孔、砂眼等组织缺陷,所以,对于中、高压管道系统大都使用优质无缝钢管冲压成形联接管件。而现在大部分研究的三通管支管是圆形开口,方形支管因为研究起来比圆形支管要复杂,所以研究的人还不多,但是方形支管在某些方面具有圆形支管无法比拟的优点以及越来越大的市场份额,研究方形支管已经是大势所趋,所以本课题主要研究三通管偏心方形支管翻边成形预制孔设计方法,如下图 1所示。图1圆筒件偏心方向支管翻边成型目前三通管的成形方法有多种,其中有铸造成形、焊接成形、机加工成形、液压胀形、冲压成形,而每种工艺成形的三通管的特点都不尽相同。(1)采用铸造方法生产的三通管带有气孔、砂眼等组织缺陷,所以一般对于要求不高三通管可以采用这种方法生产。(2)用焊接和机加工的方法生产三通管,金属损耗大,产品质量差,生产成本高,生产效率低。(3)三通管的液压胀形是通过金属材料的轴向补偿胀出支管的一种成形工艺。这种成形方法对设备的要求比较高,以及工人的操作水平,以至于生产成本相对于高,不利于普及。(4)冲压成形是在直管侧壁上加工出预制孔,而后利用翻边工艺来制出支管。冲压成形能显著地提高制件的力学性能,还可大幅度地降低生产成本和提高生产效率。这种方法操作简单,可以普及推广。考虑到三通管翻边成形工艺参数的复杂性,往往需要大量的试验,耗费大量人力物力才能得到较为合适的产品。本文主要研究通过一次翻边工艺来成形等径三通管。首先,利用冲压变形规律设计出预制孔的孔形,通过 Deform 有限元软件模拟获得样本和检验结果,在模拟过程中根据工件的起皱和拉裂情况,调整压边力得到合适数据。然后用误差修正法,对预制孔尺寸进行优化设计。最后根据预制孔优化设计结果,设计出三通管方形支管翻边成形模具。二、工艺方案论证: 根据生活生产经验可以总结出以下几种方案:铸造成形法、螺纹连接法、焊接连接成形法、冲孔翻边法。下面简单对这几种方法进行论证。 1、方案一:铸造成形法虽然在机械制造中,铸造被广泛使用,但是,铸造生产过程中的工艺控制较困难,因而铸件质量不稳定,废品率较高。另外,该成形方法劳动强度大,条件差,环境污染严重。还有就是生产效率低,浪费材料。 2、方案二:螺纹连接法运用螺纹连接的方法,必须分别在球壳体和圆管上添加螺纹,包括内螺纹和外螺纹,采用机加工的方法获得,该方法劳动强度大,加工较困难,而且金属材料的纤维被切断,降低了材料的强度。 3、方案三:焊接连接法在生产实际中,管道之间的连接通过焊接方法实现是较为广泛的连接形式之一,但是所形成的接缝则是较为复杂的相贯线,相贯线的轨迹计算给实际操作增加了困难。所以如果用人工焊接的方法则增加了困难度,如果利用机械手臂焊接又增加了成本。由于管与管之间连通焊接的相贯线接缝较为复杂,故一般采用自动焊接以满足较高的焊接质量和效率要求。目前,针对复杂相贯线接缝焊接的伺服运动控制技术的研究很少,而已有的数控焊接机床存在功能单一以