TP2內(nèi)螺紋銅管成形工藝研究.pdf

1、二號(hào)磷脫氧銅(TP2)具有良好的導(dǎo)熱性、耐腐性和可加工性能，因此被加工成內(nèi)螺紋銅管廣泛用于空調(diào)兩器(熱交換器和冷凝器)中。內(nèi)螺紋銅管屬于精密類器件，對(duì)于管坯外徑、壁厚、齒高等尺寸有嚴(yán)格的公差要求。目前，加工內(nèi)螺紋銅管的方法主要以滾珠旋壓成形法為主，但是該方法也存在許多不足，如電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)具有軋制、擠壓、旋壓等諸多特點(diǎn)，成形機(jī)理復(fù)雜，在成形過程中易產(chǎn)生多種缺陷。因此，有必要對(duì)TP2銅管的內(nèi)螺紋成形工藝進(jìn)行研究。
　　 本文在

2、對(duì)內(nèi)螺紋成形過程中螺紋芯頭受力分析的基礎(chǔ)上，采用有限元模擬軟件MSC.Marc和Deform建立了內(nèi)螺紋成形滾珠旋壓有限元模型，分析了內(nèi)螺紋成形過程中金屬的流動(dòng)規(guī)律和折疊、缺口缺陷產(chǎn)生的原因，模擬結(jié)果表明：齒槽左側(cè)圓角處的金屬周向位移和軸向位移最小，填充效果最好，齒槽中心位置的金屬次之，而右側(cè)圓角處的金屬周向和軸向位移最大，填充效果最差；導(dǎo)致折疊和缺口缺陷產(chǎn)生的主要工藝參數(shù)有電機(jī)轉(zhuǎn)速、拉拔速度和旋壓位置三個(gè)。
　　 完成了TP2

3、內(nèi)螺紋成形工藝實(shí)驗(yàn)。通過內(nèi)螺紋成形實(shí)驗(yàn)分別分析了電機(jī)轉(zhuǎn)速、拉拔速度和旋壓位置對(duì)內(nèi)螺紋成形質(zhì)量的影響規(guī)律，并采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)Φ7.00×0.24(外徑×壁厚)規(guī)格銅管的主要工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：齒高隨拉拔速度的增大而增大，隨旋壓位置和電機(jī)轉(zhuǎn)速的增大反而減??；而折疊深度則隨拉拔速度、電機(jī)轉(zhuǎn)速和旋壓位置的增大，均有一個(gè)先減小后增大的過程；對(duì)于Φ7.00×0.24規(guī)格銅管而言，其最優(yōu)工藝參數(shù)為電機(jī)轉(zhuǎn)速23000r/min，拉拔

4、速度30m/min，旋壓位置應(yīng)控制在距離螺紋芯頭中心位置大約1mm處。
　　 建立了基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，預(yù)測(cè)了在不同工藝參數(shù)條件下內(nèi)螺紋齒高的成形情況，結(jié)果表明基于遺傳算法的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已基本具備生產(chǎn)所需的精度要求。
　　 此外，還采用流體分析軟件Fluent建立了Junker輥底式退火爐二維有限元模型，分析了爐內(nèi)溫度場(chǎng)和流場(chǎng)的分布情況，以及退火爐縱向上氣體溫差和銅盤管內(nèi)部?jī)?nèi)外側(cè)溫差產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)