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大型直缝焊管四点弯曲JCO成形新工艺实验研究

作　者: 倪传东
导　师: 赵军
学　校: 燕山大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 大型直缝焊管四点弯曲 JCO成形新工艺
分类号: TG386.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 45次
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内容摘要

进入到二十一世纪以来我国的输送管道建设开始步入高峰期，石油和天然气作为一种极其主要的能源在国家经济建设中发挥着越来越重要的作用。我国管道业对于生产出的管线输送压力也不断增加，因而运输管道朝着大口径、厚管壁和高强度的方向发展已成趋势。以JCOE/JCO和UOE为代表的制管工艺在理论界与工程界均得到广泛研究和应用，其中JCO成形工艺投资少、见效快、应用广泛。本文对UOE和JCOE成形工艺路线和工艺特点进行分析的基础上，提出了基于四点弯曲力学原理的四点弯曲JCO成形新工艺，并进行了新工艺的工艺设计和实验验证。通过ABAQUS有限元分析软件对四点弯曲过程进行了数值模拟，结果表明该工艺可以不需要预弯工序，成形管坯残余应力分布均匀。本文提出了四点弯曲JCO成形新工艺成形参数的制定规则。通过分析回弹情况、板坯宽度、成形道次、送料步长、凸模跨距、凹模跨距、JCO成形力和弯曲行程等关键参数对成形的影响，得到了四点弯曲JCO成形实验的参数制定规则。并按照该规则，对目前广泛应用的典型钢管的四点弯曲JCO成形进行了同比例缩小实验验证，采用型号为SS400钢板代替X80钢板进行成形实验，实验证明椭圆度能够满足工程应用。通过本文的研究，初步建立了大型直缝焊管四点弯曲JCO成形工艺路线，提出了相关参数的制定规则和确定方法，为该成形新工艺的进一步研究和工程应用提供了依据。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 课题背景及研究的目的  10-11
  1.2 课题的应用前景  11
  1.3 焊管成形工艺方法简介  11-13
  1.4 直缝焊管生产现状与发展  13-17
    1.4.1 UOE 成形研究现状  14-15
    1.4.2 JCOE 成形研究现状  15-16
    1.4.3 成形设备研究现状  16-17
  1.5 课题来源  17
  1.6 本文主要的研究内容  17-18
第2章四点弯曲 JCO 成形新工艺  18-28
  2.1 引言  18
  2.2 UOE 成形和传统 JCOE 成形工艺解析  18-23
    2.2.1 UOE 成形工艺解析  18-20
    2.2.2 传统 JCOE 成形工艺解析  20-23
    2.2.3 现有生产工艺的不足  23
  2.3 四点弯曲 JCO 成形工艺的提出  23-26
    2.3.1 四点弯曲 JCO 成形理论分析  23-24
    2.3.2 四点弯曲 JCO 成形力学分析  24-26
  2.4 四点弯曲 JCO 成形工艺的优点  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第3章四点弯曲 JCO 成形数值分析  28-42
  3.1 引言  28
  3.2 几何模型的建立  28-29
  3.3 材料性能参数测试  29-32
  3.4 四点弯曲 JCO 成形工艺参数  32-36
    3.4.1 四点弯曲 JCO 成形参数的分析  32-34
    3.4.2 压下量影响弯曲半径实验  34-36
  3.5 四点弯曲 JCO 成形有限元分析  36-41
    3.5.1 四点弯曲 JCO 成形有限元模拟前处理  36-39
    3.5.2 四点弯曲 JCO 成形模拟结果  39-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章模具设计与实验研究  42-58
  4.1 引言  42
  4.2 四点弯曲 JCO 成形模具  42-47
    4.2.1 模具设计  43-47
    4.2.2 模具加工  47
  4.3 四点弯曲 JCO 成形实验目的  47-48
  4.4 四点弯曲 JCO 成形实验组成  48-50
    4.4.1 实验机械系统  48-49
    4.4.2 实验控制系统  49
    4.4.3 实验检测系统  49-50
  4.5 四点弯曲 JCO 成形实验  50-57
    4.5.1 实验设计  50-51
    4.5.2 实验过程  51-53
    4.5.3 实验结果  53-55
    4.5.4 模拟与实验对比分析  55-57
  4.6 本章小结  57-58
结论  58-59
参考文献  59-62
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果  62-63
致谢  63-64
作者简介  64

大型直缝焊管四点弯曲JCO成形新工艺实验研究

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