环型金属波纹管成型机床及其关键技术的研究

摘要

201不锈钢具有强度高,耐腐蚀能力较好,价格较低廉等优点,在汽车排气管的制造中占有一定的优势,但201不锈钢塑性较低,成型较困难,国内较厚壁金属波纹管相关成型设备,对于201不锈钢波纹管的成型,主要存在产品质量差、效率低、成本高等问题,满足不了生产需求。因此,本文在现有金属波纹管成型技术的基础上,提出环型金属波纹管胶囊液压控制成型机床的研制,并对胶囊液压控制成型等关键技术进行了研究和探讨。本文主要完成的研究工作有:
　　对金属波纹管在汽车工业中的应用及国内外金属波纹管成型技术的发展状况进行了概述,通过分析现有金属波纹管成型机床存在的不足,提出环型金属波纹管胶囊液压控制成型方式。重点对胶囊液压控制成型的可行性进行了分析和研究:把金属波纹管当做壳体模型,根据金属弹塑性变形原理,对成型力进行了分析和计算;对成型组件进行了设计,包括胶囊的结构设计和材料选择、模片的设计、管材成型过程中定位方式的研究;用Dynaform软件对胶囊液压控制成型进行了数值模拟,并预测了成型结果。
　　针对金属波纹管在鼓胀过程中,模片径向松动的问题,提出节流阀保压锁紧模片的方法,并对液压控制系统进行了优化设计;以PLC为控制核心,触摸屏为操作界面,对电气控制系统进行了分析和设计。
　　研制出环型金属波纹管成型实验机床,对胶囊液压控制成型方式的可行性,节流阀保压锁紧模片、液压系统的可靠性,PLC和触摸屏人机界面交换控制的稳定性,进行了实验验证。该机床已投入使用,到目前为止,使用效果良好。
　　对环型金属波纹管成型机床在研究中存在的不足以及需完善的工作做了简单的介绍。

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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 成型组件的设计及数值模拟

2.1 金属波纹管的结构参数

2.2 成型力的分析和计算

2.3 成型组件的结构分析和设计

2.4 成型数值模拟

2.5 本章小结

第3章 金属波纹管成型机床的研制

3.1 机床的总体设计及布局

3.2 机床液压控制系统的设计

3.3 机床电气控制系统的设计

3.4 本章小结

第4章 实验研究分析

4.1 试验目的

4.2 试验装置

4.3 试验内容

4.4 实验结果分析

4.5 本章小结

第5章 总结及展望

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