论文部分内容阅读
由于石油工业的快速发展,高效的采油螺杆泵有了广阔的发展前景。厚壁螺旋管是螺杆泵的主要零件,目前生产螺旋管的各种方法,大部分只适用于生产薄壁螺纹管。厚壁螺旋管的加工方法基本处于理论研究和试验阶段,技术不成熟,还未大规模应用于生产实践。因此,需要探索新的生产方法。本文把计算机仿真技术和有限元分析方法应用到厚壁螺旋管成型机床的设计研究中。对厚壁螺旋管成型机床的结构进行设计和运动仿真,运用Deform软件对螺旋管成形过程进行有限元分析。通过计算机仿真和有限元分析预知设备在实际工作中各方面的性能指标,模拟机构在实际工作中的运动、零件变形情况等,以更好地优化设备的结构设计,提高设备的性能,为设计工作提供依据和指导。论文主要研究工作及创新点如下:(1)厚壁螺旋管成型机床方案设计分析对厚壁螺旋管成型机床的结构进行了总体规划,并且对机床的成形机构、推拉装置、传动机构、加热装置、机架等给出了合理的设计方案,提出了一种新的厚壁螺旋管加工方法。(2)成型机床主要结构设计对厚壁螺旋管成型机床中的成形机构、推拉机构、传动机构、机架分别进行了设计。遵循提高运行稳定性和精度,简化机械结构,尽可能降低成本的设计原则。(3)机床运动学仿真及干涉检查对厚壁螺旋管成型机床进行整机的虚拟装配、干涉检查和运动学仿真,对结构干涉和设计不合理的地方加以修改,实现了结构设计的优化。(4)厚壁螺旋管成形过程有限元分析对厚壁螺旋管成形过程进行有限元分析,得出了外模和管坯间的载荷—时间曲线;推板和管坯间的载荷—时间曲线;推板的速度-时间曲线;推板的行程-时间曲线;管坯变形等效应变、应力图;管坯变形过程温度变化图;螺旋管成形过程点的流动速度图。本文开发了一种加工厚壁螺旋管的新型设备和工艺,并且通过对设备的运动仿真和成形过程的有限元分析,得出很多有价值的工艺参数,为实际生产提供了理论依据。