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有关生产镀锌大棚管的主要方式

作者:天津鑫鸿晟钢管有限公司 浏览: 发表时间:2019-12-26 16:36:00

        有限元法与其他塑性加工模拟方法相比,功能最强精度***、解决问题的范围最广。它可以采用不同形状、不同大小和不同类型的单元离散任意形状的变形体,适用于任意速度边界条件,可以方便地处理模具形状、工件与模具之间的摩擦、镀锌大棚管材料的硬化效应、速度敏感性以及温度等多种工艺因素对塑性加工过程的影响,能够模拟整个金属成形过程的流动规律,获得变形过程任意时刻的力学信息和流动信息,如应力场、速度场、温度场以及预测缺陷的形成和扩展从理论上讲,塑性有限元法可以模拟分析各种塑性成形工艺。但是,塑性有限元法的这种分析能力,除了与计算机硬件和相关的软件技术有关外还取决于模拟大变形过程中的若干共性技术或关键技术。这些关键技术对塑性有限元模拟复杂问题的能力、模拟精度、计算收敛性和可靠性以及通用性起着至关重要的作用,包括任意形状模具的几何描述及其边界条件处理牛顿-拉夫森法迭代时初始速度场确定和减速系数优化、模拟过程中工件与模具接触边界的动态变化处理、大变形有限元的网格自动重分及其数据转换等。根据变形特征,金属塑性成形可以分为体积成形和板料成形工艺。体积成形中,如锻造、挤压、轧制等,金属材料产生较大塑性变形,弹性变形相对较少,可忽略不计。而在板料成形中,如冷冲压、冷轧等,金属材料虽然总的变形较大,但其中的弹性变形部分所占比例并非太小,此时必须与塑性变形同时考虑。正因为如此,形成了两种典型的材料模型,即刚塑性材料模型和弹塑性材料模型。由于镀锌大棚管材料的弹性与塑性本构关系差别较大,其对应问题的描述乃至求解都有明显不同。因此,与之相对,塑性有限元法也分为刚塑性有限元法和弹塑性有限元法。塑性有限元技术及其应用在近十年来发生了巨大的进步,但它还不能完全满足现在生产发展的需要。

        目前塑性有限元模拟技术在塑性加工中的应用正朝着扩大适应性、提高实用性和精确性的方向发展,很多塑性有限元模拟分析商业软件已经在宏观成形问题方面非常成熟,体积成形软件有DEFORM、FORGE2/3等,板料冲压成形软件有DYNAFORM、PAMSTAMP等,已经成为锻压工艺分析和镀锌大棚管设计的有效手段。千百年来,人类利用塑性加工改善金属的品质,制成强度和韧性俱佳的各式各样的用品和零件。工业革命以后,发明了锻锤和压力机,可以制出尺寸更大的锻压件。如果在设备上装备模具,可使锻压件的尺寸更接近最终所需的零件形状。但是,随着大规模制造业的出现(例如汽车),人们又感到模锻件给后续机加工留下了太多的余量,不仅将宝贵的金属变成了废屑,还耗费了大量机时,成本太高。所以,自然而然地提出用塑性加工直接生产零件的方法——精密塑性成形工艺。由于这种工艺可以缩短制造流程,节约材料和能源,减少废弃物的排放,所以被称为“清洁制造技术”精密锻造成形或称净成形(net-shapeformin)的定义是:“至少锻件的部分表面的尺寸和形状精度达到可用于装配或仅需磨削即可装配的程度。”精密锻造成形产品的尺寸精度一般在15-200μm之间。例如,以净成形工艺制造的汽车齿轮,传动精度可达r6~7级,齿厚误差±0.005mm,齿冠与理论曲线的偏差0.01-0.03mm,表面粗糙度可达到Ra0.4-1.6μm。

        (1)热锻:将钢坯加热到1000℃以上,“趁热打铁”,其工艺根据是材料在高温下塑性好,变形抗力低。但是,一般高于950℃时,钢材氧化剧烈,表面残留的氧化皮严重降低了锻件的精度;锻件成形以后,从高温冷却到室温,经历了冷却收缩和组织转变的复杂过程,最终尺寸难以控制。所以锻件必须留有较大的机加工余量,不易实现“精密”的要求。(2)羚锻:其实,钢和其他许多材料在室温也具有较好的塑性。冷锻消除了剧烈氧化和冷却收缩对锻件精度的影响,是精密成形的重要方法。但材料在室温的变形抗力很高,是热锻的8-10倍,并且变形过程中还会有加工硬化,成形困难,要求设备吨位大,模具材料和处理都很严格。冷锻前材料要退火软化,还要对表面进行润滑处理,如果变形量太大,加工硬化严重工步间要中间退火。


  

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