大口径弹性金属波纹管成型机床及其关键技术的研究

摘要

金属波纹管由于它的力学性能和结构特点，在现代工业中得到广泛使用。在阀门中，金属波纹管作为弹性元件和补偿元件用以阀门的机械密封中，解决阀门有可能发生的泄漏问题。本文将介绍一种大口径弹性金属波纹管的成型设备。目前，大口径金属波纹管的生产，一般都是采用滚压成型，但是国内设备种类较少，设计复杂成本较高，而且往往无法满足对不同波纹管的加工。本文对能够加工不同尺寸的弹性金属波纹管成型设备进行了设计，并对成型力建立了简单的数学模型，对成型力进行了理论计算推导，用DEFORM仿真软件对成型结果进行了理论分析。本文主要的研究内容有：
　　概括了金属波纹管在阀门密封里面的发展应用状况，以及国内外金属波纹管成型的发展状况，并针对大口径金属波纹管结构特点，以滚压成型技术为基础，提出冷滚压拉伸的成型方式，对其优缺点进行了阐述分析。
　　对大口径金属波纹管成型的原理进行了分析，对机床的各部分组成、作用及结构特点进行介绍和分析。主要包括机床的整体布局设计、传动系统设计、进给机构设计、成型组件部分设计、电气控制设计。
　　针对目前波纹管滚压成型力还没有理论计算公式的情况，建立简单的数学模型，推导出了滚压力的计算公式，并利用DEFORM仿真软件对成型就行了数值模拟分析。
　　研制出大口径弹性金属波纹管成型专用设备，对成型设备的可行性、稳定性进行了试验验证，并通过试验寻求出了较好的成型材料。到目前为止，该成型设备较为稳定，使用情况良好。

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第1章 绪论

1.1 课题的来源、研究目的及意义

1.2 研究背景

1.3 本论文主要的研究内容及难点

1.4 本章小结

第2章 大口径弹性波纹管成型机床的设计

2.1 波纹管阀门的组成及作用

2.2 波纹管加工工艺

2.3大口径弹性金属波纹管成型设备的原理设计

2.4 机床总体设计方案的拟定

2.5 滚压成型模具的设计与加工

2.6 本章小结

第3章 滚压力及数值模拟

3.1 波纹管的结构参数

3.2 塑性变形力的计算

3.3 滚压力的分析和计算

3.4 滚压成型数值分析

3.5 本章小结

第4章 实验研究分析

4.1 实验内容

4.2 实验内容

4.3 试验装置

4.4 实验过程及结果

4.5 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 课题总结

5.2 研究展望

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢