薄壁不锈钢管环压接头成形分析.pdf

第10期
机械设计与制造
2015年10月
ackner
ry Design Manufacture
253
薄壁不锈钢管环压接头成形分析
齐秀丽,李兆杰,苏春建
(山东科技大学机械电子工程学院,山东青岛266590)
摘要:简要介绍了薄壁不钢管环压接头的成形工艺,以 ANSYS有限元分析软件中的IS-DYNA模块为平台,运用有
限元动态显式和静态隐式方法,模拟了薄壁不锈钢管环压接头的承ロ成形过程。分析成形过程中管件的轴向尺寸变化,
卸载完成后管件的回弹现象,以及成形过程中产生的应力集中现象。通过分析其变形过程确定管坯零件和相应模具的补
偿尺寸,以及工艺流程中的注意事项。研究结果能有效的指导薄壁不锈钢管环压接头承ロ成形的模具设计和加エエ艺的
优化,极大縮短了产品开发和模具设计周期。
关键词:LS-DYNA;薄壁不锈钢管;环压接头;回弹
中图分类号:TH16;TC389文獻标识码;A文章编号:1001-3997(2015)10-0253-03
The Analysis on Forming of Thin-walled Stainless Steel
Tube Ring Compression Fittings
Qf Xiu-li, LI Zhao-jie, SU Chun-jian
(Shandong University of Science and Technology, Shandong Qingdao 266590, China
Abstract: it briefy introdueed the forming process of thin-walled stainless steel tube ring compression fittings, based on S-
DYNA module of finite element analysis software ANSYS as the plaform, and the process of thin-valled stainless steel tube
ring compression f ss ed w x t d s SDYNA Tr h lss of
forming process of tube axial dimensio s, tube spring backs fer the uninstalling is completed, and the stress concentration is
produced in the process to determine the size of tube and molds for compensation, as well as the considerations in the process
The result is the effectie guide foe the moulds design and optimization of the thin-walled stainless steel tube ring
compression fittings machining rocess, hich greatly shortens the c cle of product deelop ment and mould design
Key Words: LS-DYNA; Thinwalled Stainless Steel Tube; Ring Compression Fittings; Spring Back
1引言
ANSYS前后处理器结合起来。运用 ANSYS/LS-DYNA的动态显
薄壁不锈钢管的管端成形技术广泛应用于接头管件的加·式算法和静态隐式算法,研究分析薄壁不锈钢管环压接头加工过
工,在众多成形技术中塑性成形工艺以其效率高,节约材料,且加程中的更性变形和御教后的回单变形。
工出的管接头强度高、抗腐蚀性能好等优点得到推广普及。环压
管坯
扩口模具
接头管件加工步骤分为三步:截取管坯,扩口,收口。企业往往根
?--?H
据经验确定管坯长度,存在原料浪费和尺寸不精确的缺点;在扩口
?
和收口两道工序也没有考虑卸载后的回弹对成形尺寸的影响。为了
满足低成本、高效率高精度的生产要求,就必须对塑性成形工艺进
日H?扩后收口模具
行模拟分析,为管材加工工艺提供科学的理论支持。薄壁不锈钢管
收口后
环压接头的塑性成形过程属于弾塑性大变形,其成形过程复杂、影
图1工艺流程图
响因素诸多,并且涉及到几何非线性、材料非线性、边界条件非线
Fig. 1 Process Flow Diagram
性等一系列问题。利用传统分析方法难以获取精确结果,而有限2实验条件
元法的发展和应用为该类复杂问题提供了有效的解决途径。
模拟和实验主要针对建筑给水排水管连接用小国径薄壁不
ANSYS/LS-DYNA将有限元显式求解程序IS-DYNA和锈钢管环压接头的管端成形,整个加工工艺流程图,如图1所示。
来稿日期:2015-04-04
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51305241)
作者简介:秀丽,(1957-),女,硕士研究生,教授,主要研究方向:机械设计