学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

导热内螺纹铝盘管生产工艺研究

作　者: 李志余
导　师: 赵鸿金
学　校: 江西理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 内螺纹铝管连续挤压数值模拟内螺纹成型工艺研究
分类号: TG376
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 57次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着铜资源的枯竭和国际铜价的飞涨,以及空调需求量的不断增加,本文将借助成熟的内螺纹铜管生产技术,开发出内螺纹铝管代替内螺纹铜管应用于空调器中的热交换管,这对降低空调成本,提高空调企业竞争力以及扩大以农村为代表的三、四级市场,都有极其重要的意义。而本文主要针对内螺纹铝盘管的生产工艺进行了研究。在对铝盘管的工艺研究中,主要针对连续挤压和冷拉后管材的质量进行了分析和比较;实验发现,采用切向装模方式生产铝盘管,可以生产出扩口率较高的铝管,但由于生产工艺的不稳定性,造成铝盘管性能差异较大;而在对冷拉后铝管进行中间退火时研究发现,高温退火可以获得比低温退火更好的力学性能。在对铝盘管内螺纹旋压成形工艺研究中,本文从塑性力学出发,对减径拉拔和钢球旋压变形中的模具进行了受力分析,在此基础上结合有限元对其工艺进行数值模拟。内容主要包括减径拉拔工序模拟和钢球旋压工序模拟:在减径拉拔工序,模拟了模具锥角,摩擦条件,以及外模定径区和变形区过渡圆弧半径等工艺参数对成形的影响,获得了最佳的配模方案以及过渡圆弧半径,也分析了不同摩擦条件对拉拔力的影响以及内螺纹芯头轴向载荷对模具等效应力的影响。在钢球旋压工序,模拟了不同旋压减径量,壁厚补偿量以及进给比对成形性能的影响,得到了不同减径量和壁厚补偿量下,齿形填充的变化规律;同时也分析了工艺参数对成形缺陷的影响规律以及内螺纹成形时金属的流动规律。此外,本文在模拟的基础上进行了大量的工艺实验,结果证明了模拟的准确性,从而为今后工模具的设计提供了参考依据,也对实际生产具有一定的指导意义;同时又发现,在内螺纹旋压成型时,与铜管成型相比,采用粘度较低的润滑剂,更能保证齿形的填充。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-21
  1.1 引言  9
  1.2 在家用空调行业中“铝代铜”的优点、难点及使用现状  9-13
    1.2.1 “铝代铜”的优点  9-10
    1.2.2 “铝代铜”的难点  10-11
    1.2.3 “铝代铜”在家用空调的使用现状研究  11-13
  1.3 内螺纹成形技术的发展及应用现状  13-16
    1.3.1 内螺纹成形技术的发展概述  13-14
    1.3.2 内螺纹成型原理及研究现状  14-15
    1.3.3 内螺纹成形时拉拔力提供现状研究  15-16
  1.4 有限元在旋压成型中的应用现状  16-20
    1.4.1 金属有限元法的研究进展  16-17
    1.4.2 有限元技术在旋压成型中的应用现状  17-19
    1.4.3 有限元技术在旋压内螺纹成形中的应用现状  19-20
  1.5 课题的意义及主要研究内容  20-21
    1.5.1 课题提出的意义  20
    1.5.2 主要研究内容  20-21
第二章研究方案  21-26
  2.1 总体研究方案  21
  2.2 检测分析方法  21-24
    2.2.1 金相组织观察  21
    2.2.2 拉伸性能测试  21-22
    2.2.3 硬度测试  22
    2.2.4 扩口度测试  22-24
  2.3 模拟研究方案  24
  2.4 内螺纹旋压成形方案  24-25
  2.5 试验设备  25-26
第三章内螺纹铝管成型前母管生产工艺研究  26-32
  3.1 引言  26
  3.2 连续挤压工艺研究  26-27
    3.2.1 坯料的选择  26-27
    3.2.2 连续挤压方式的选择  27
  3.3 连续挤压和冷拉对管材性能的影响  27-29
    3.3.1 连续挤压和冷拉对管材尺寸精度的影响  27-28
    3.3.2 连续挤压和冷拉对管材扩口率的影响  28-29
    3.3.3 连续挤压和冷拉对管材表面质量的影响  29
  3.4 退火工艺的制定  29-31
  3.5 小结  31-32
第四章内螺纹铝管成型中减径拉拔过程模拟  32-46
  4.1 引言  32
  4.2 减径拉拔工艺理论基础  32-33
    4.2.1 游动芯头受力分析  32-33
    4.2.2 减径拉拔模具分析  33
  4.3 有限元模型的建立  33-34
    4.3.1 材料模型的建立  33
    4.3.2 实体模型的建立  33-34
    4.3.3 减径拉拔工序数值模拟任务  34
  4.4 有限元模拟结果分析  34-45
    4.4.1 减径拉拔工序过程分析  34-35
    4.4.2 减径拉拔工序过程模具锥角优化分析  35-39
    4.4.3 摩擦系数和螺纹芯头的轴向载荷对模拟结果分析  39-43
    4.4.4 外模定径区和变形区过渡圆弧半径对模拟结果分析  43-45
  4.5 小结  45-46
第五章内螺纹铝管成型中钢球旋压成型模拟  46-58
  5.1 引言  46
  5.2 钢球旋压工艺理论基础  46-47
    5.2.1 运动分析  46
    5.2.2 模具受力分析  46-47
  5.3 有限元模型的建立  47-49
    5.3.1 材料模型的建立  47
    5.3.2 模拟过程简化  47-48
    5.3.3 几何模型的建立  48-49
    5.3.4 钢球旋压成型数值模拟任务  49
  5.4 有限元结果分析  49-57
    5.4.1 钢球旋压过程分析  49-50
    5.4.2 内螺纹成型缺陷分析  50-51
    5.4.3 旋压减径量对内螺纹成型影响分析  51-53
    5.4.4 壁厚补偿量对内螺纹成型影响分析  53-55
    5.4.5 进给比内螺纹成型影响分析  55-57
  5.5 小结  57-58
第六章内螺纹铝管成型试验  58-65
  6.1 引言  58
  6.2 试验设备及试验材料  58-59
    6.2.1 试验设备  58
    6.2.2 试验材料  58-59
  6.3 现场试验  59-64
    6.3.1 纯铝管(1060)在不同外模定径区和变形区过渡圆弧半径下成型试验  59-61
    6.3.2 铝合金管(3003)在不同旋压减径量下成型试验  61-62
    6.3.3 铝合金管(3003)在不同润滑剂下成型试验  62-64
  6.4 小结  64-65
第七章结论  65-66
参考文献  66-69
致谢  69-70
个人简历、在学期间发表的学术论文  70
  个人简历  70
  发表的论文  70

导热内螺纹铝盘管生产工艺研究

内容摘要

全文目录

相似论文