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套筒是某设备上的一个锻件,材料为316L不锈钢。由于该锻件成品筒部小壁厚只有1mm,与法兰部分壁厚差别大,且尺寸精度要求高,所以提出的精加工用毛坯形状与尺寸,并要求精加工前退火以消除前序加工所造成的应力,保证锻件在以后的长期使用中耐蚀、不变形。316L不锈钢为铬镍系奥氏体不锈钢,具有良好的力学性能和耐腐蚀性,在设备与器械中应用较多。该零件的形状特点为带有凸缘的薄壁管件,管部与凸缘直径相差较大,如果采用厚壁不锈钢管直接进行机械加工,材料利用率低,只有31.3%。而316L不锈钢由于合金含量特别是镍含量高,因此价格较贵,影响锻件的制造成本。
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大型圆筒锻件因其多数是在高温高压的环境下工作,所以对部件的***和综合机械性能有很高的要求。但目前对圆筒形锻件锻造工艺的设计研究都处在单一、定性的层面,而且在模拟研究过程中,有限元模型与实际情况相差较大,因此对大型圆筒形锻件锻造模型进行参数反演,并对工艺进行优化设计,具有重要意义。本文主要针对大型圆筒形锻件芯轴扩孔过程进行模拟研究,开展了以下几个方面的工作:
(1)建立了圆筒形锻件芯轴扩孔过程有限元模型,引入同伦方法对锻造过程化建模所需的参数热传导系数与摩擦因子进行反求。对同伦方法做出了修正,将Euler预估在切线方向的上的预估,改为曲线拟合预估,从而提出了曲线预估-Newton校正同伦算法,该法可以有效的减少正问题的调用,降低计算量。
(2)利用有限元模型,通过前两个工步的模拟结果分析了单砧下砧量、芯轴转动角度和锻件表面温度对芯轴扩孔过程的影响。由模拟结果可知单砧下砧量是影响锻造质量重要的因素;芯轴转动角度与锻件表面质量不仅对对圆筒形锻件锻透性更对锻压成形力有着有着重要的影响。
(3)采用响应面法,以单砧下砧量、芯轴转动角度和锻件表面温度为设计变量进行拉丁超立方试验设计,压力容器锻件加工厂家电话,以主变形区域与变形连接区域等效应变之差的小值作为目标函数,通过径向基函数拟合目标函数,并采用遗传算法对大型圆筒形锻件芯轴扩孔工艺进行优化设计,并分析了各个工艺参数对锻造质量的共同影响。
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筒类锻件表面产生质量问题怎么解决
为了避免氧化皮造成的质量问题采取如下措施 :在加热垫铁上铺石棉毡 ,阻断坯料与加热垫铁上氧化皮的粘连 ,但是高温状态下在垫铁上铺石棉毡比较困难同时容易造成石棉毡浪费,压力容器锻件加工费用,这种方法适合于***产品 ;利用特种吊钳的结构特点 , 待筒节放置在马架上后 ,将特种吊钳合抱在筒节有氧化皮的部位 ,操作车夹持马杠反复旋转 ,河北压力容器锻件加工,带动筒节旋转将粘连的氧化铁皮刮下。
为了避免由于料温不均造成筒节在芯棒拔长时出现长短面和坯料被烧成椭圆的情况 ,可以采用将坯料保温一定时间后 ,旋转一定角度再进 行保温。
为了从根本上解决筒节端面折伤 、飞边开裂以及飞边折叠进入筒身本体等质量问题 ,采用以下措施 :设计漏冲脱附具避免端面折伤的产生;坯料冲孔(芯棒拔长 )结束后采用吹氧(气割)的方式将飞边清除。
相对进给量和单道次压下量是锻造时的重要参数 ,相对进给量 b/h(b为砧宽;h为坯料高度)太小或太大都容易产生折伤 ,所以锻造时相对进给量应满足0.5—0.85。均匀的压下量可以有效地避免壁厚不均 、端面长短不齐等质量问题。
筒节出成品后由于自重将会使椭圆度增大 , 所以采用立料装置将出成品后的筒节竖立放置 。
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