大直径管线钢管的U成形工艺研究

摘要

管线钢管UOE成形工艺是目前国际上广泛采用的大直径直缝埋弧焊管成形工艺之一。UOE成形过程是一个复杂的变形过程，涉及的工艺路线长，工艺参数和模具结构参数多，各种参数对最终的质量影响各不相同。其中U成形过程是一个典型的中间过程，也是唯一一个两次成形的工序，对其进行理论分析、有限元模拟和工艺参数分析对消化吸收国外技术，优化工艺参数和提高制品质量有重要意义。
　　本文对UOE成形工艺过程及其国内外的发展和研究情况进行了阐述。论文对U成形过程进行理论分析，并根据现行成形工艺推导了垂直方向和水平方向的弯曲力及模具行程计算公式，近似给出弯曲回弹的表示方法。
　　针对UOE成形过程，在有限元分析软件MARC平台上，基于研究小组开发的大直径管线钢管UOE成形工艺过程的连续仿真模型，对不同规格的管线钢管的U成形过程进行了数值模拟，分析了U成形过程的变形特点，应力应变分布规律。
　　U成形的工艺参数主要有：弯曲凸模工作行程Su、水平辊工作行程Ss和左右水平辊间距Ds。这些参数不仅对中间毛坯形状有所影响，而且对成形载荷也有一定程度的影响。论文通过有限元数值模拟，详细分析了这些工艺参数对中间毛坯的几何形状以及成形载荷的影响，为整体工艺的参数优化奠定了基础。

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第1章 绪论

1.1 引言

1.2 管线钢管UOE成形工艺

1.3 国内外管线钢管UOE成形工艺的发展和研究概况

1.4 本文主要研究内容

第 2 章 U成形过程的力能参数计算

2.1 U成形工艺

2.2 U成形的力能参数及行程

2.3 U成形的回弹预测

2.4 本章小结

第3章 UOE成形过程连续仿真模型

3.1 UOE成形过程数值模拟模型建立

3.2 U成形特征分析

3.3 本章小结

第4章 U成形工艺参数对制品形状和成形载荷影响

4.1 直壁段倾角和底部曲率半径

4.2 工艺参数对直壁段倾角的影响

4.3 工艺参数对曲率半径的影响

4.4 工艺参数对成形载荷的影响

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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