簡易管子除銹機設計【含9張CAD圖紙+PDF圖】,含9張CAD圖紙+PDF圖,簡易,管子,除銹,設計,CAD,圖紙,PDF 河北建筑工程學院 畢業(yè)實習報告 系 別 機械工程系 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 班 級 機081 姓 名 田敬東 學 號 2008307118 指導教師 孫有亮 實習成績 畢業(yè)實習報告 一、實習目的 畢業(yè)實習是工科本科學生的一個很重要的實踐性教學環(huán)節(jié)，同時也為本科學生今后的畢業(yè)設計做了一個很好的鋪墊。其任務是根據(jù)機械設計制造及其自動化專業(yè)的培養(yǎng)目標，組織學生參觀相關的機械企業(yè)或部門，培養(yǎng)學生重視實踐、增強理論聯(lián)系實際的觀念，深入調(diào)查研究、拓寬視野、增強面向人才市場、服務于社會的觀念。其目的是使學生對實踐生產(chǎn)有一個基本的了解和認識，能夠做到理論聯(lián)系實際，擴展自己的專業(yè)知識；同時專業(yè)實習也能很好的鍛煉和培養(yǎng)大學生的業(yè)務能力及自身素質(zhì)，使當代大學生養(yǎng)成吃苦耐勞的精神，并且能夠讓學生提前接觸社會、了解產(chǎn)業(yè)狀況、了解基本國情，逐步實現(xiàn)由學生到社會人才的轉(zhuǎn)變，最重要的是培養(yǎng)了學生初步擔任工作的能力、初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能、體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。 我們這半學期的主要任務就是進行畢業(yè)設計，把我們大學四年所學到的機械知識理論聯(lián)系現(xiàn)實生產(chǎn)需求進行綜合應用。這樣既可以進一步鞏固所學的理論知識，又對即將走向的工作崗位作一次實戰(zhàn)性的演習。因此這次畢業(yè)設計對于我們這些即將走向工作崗位的大四畢業(yè)生來說是很重要的。為了給畢業(yè)設計做好充足的準備，畢業(yè)實習便成了一個不可缺少的環(huán)節(jié)。 二、實習內(nèi)容 本次畢業(yè)實習我們先后參觀了三個工廠，分別是張家口大力神鍋爐制造有限公司，張家口大鏡門銑床廠和北京鹿牌都市生活用品有限公司。 張家口大力神鍋爐制造有限公司始建于1960年4月，經(jīng)營范圍；B級鍋爐及其輔機制造，銷售，一,二類壓力容器設計,制造,銷售,煉鋼轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道制造,銷售。年生產(chǎn)工業(yè)鍋爐能力1500蒸噸。公司占地面積148畝，總資產(chǎn)1.3億員工600余人，公司產(chǎn)品已發(fā)展為：燃煤，燃油（氣），電加熱和特種鍋爐5大系列13個品種110個規(guī)格的大力神牌鍋爐以及各種規(guī)格煉鋼轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道和一，二類壓力容器。市場份額尤以華北、西北、東北為重。并相繼承擔了大批國家重點項目的建設，闖出了一片屬于大力神的藍天。大力神鍋爐以其高效、節(jié)能、安全、可靠的特性，創(chuàng)出了河北省鍋爐業(yè)唯一的名牌產(chǎn)品。 今天的氣溫很低又是剛下過大雪，皚皚白雪中參觀鍋爐廠也是別有一翻滋味。很幸運的是我們第一個見到的便是和我設計課題有關的管子除銹機。顯然我們見到的這臺機器已經(jīng)被遺棄了，它是唯一一個在室外的設備，已經(jīng)很久沒用過了。孫老師把我叫到身邊，仔細的講解。簡易管子除銹機的基本結(jié)構(gòu)和除銹原理：簡易管子除銹機一般由機械動力頭、機身、傳動機構(gòu)、工作裝置等組成。除銹原理也較為簡單，將管子固定在機身，通過動力機構(gòu)帶動其旋轉(zhuǎn)，工作裝置利用摩擦的原理即可對管子完成快速而簡易的除銹。常見的金屬管子除銹方法及其特點：（1）摩擦除銹及本次設計所采用的方法，成本低，操作簡單，除銹效果因設備不同而差異較大，噪音和粉塵問題突出。（2）噴丸除銹，可以有效的清除金屬表面的氧化皮，銹蝕，舊漆膜等雜質(zhì)。（3）化學除銹，化學清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度，但其對環(huán)境的污染問題較為嚴重，影響工人健康。 我本次要設計的簡易管子除銹機采用的是物理除銹原理，和看到的機器原理相同，所以我很仔細的對其觀察，尤其是工作裝置，即除銹的裝置的部分。兩個半圓弧狀的工作裝置將金屬管子包容起來，兩個支撐輪和一個砂輪與管子接觸，砂輪與管子的接觸力可以用手搖臂進行調(diào)整，工作裝置被固定在軌道上可以左右移動，這樣就可以完成管子的除銹工作了。遺憾的是我沒有看到這個除銹機的工作狀態(tài)，但可以想象的是，除銹時噪音巨大，也沒有防塵設備，污染應該較為嚴重，由于工作裝置是手動操作，其工作質(zhì)量也應該一般。以上問題在我的畢業(yè)設計中應該加強改善。 之后我們又參觀了幾個車間，看到設備有：液壓彎管機，數(shù)控切割機，剪板機，以及各種機床。當遇到和同學門畢業(yè)設計有關的設備時，孫老師就會專門給學生進行認真的講解，使我們對自己的設計內(nèi)容有了更進一步的了解。 第二天，老師帶我們來到了張家口大鏡門銑床廠。該廠是機械制造專業(yè)廠家，1954年公私合營后不斷發(fā)展壯大，現(xiàn)有職工700余人，各類專業(yè)技術(shù)人員近百人，占地面積5萬平方米，各種機電設備200多臺，各種工種齊全。近年的主導產(chǎn)品有：1、X57-3，X63W萬能銑床；2、BC272系列梳毛機；（主要用于毛線、呢子布，無紡布的加工）3、火花機床；（包括CTE-300、CTE-400、CTE-500主要用于模具加工）4、金屬絲網(wǎng)機。今天我們參觀的設備是拉床，這是我第一次見到拉床，拉床是用拉刀加工工件各種內(nèi)外成型表面的機床。拉削時機床只有拉刀的直線運動，它是加工過程的主運動，進給運動則靠拉刀本身的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。按工作性質(zhì)的不同，拉床可分為內(nèi)拉床、外拉床、連續(xù)拉床、側(cè)拉床等等。拉床一般都是液壓傳動，它只有主運動，結(jié)構(gòu)簡單。液壓拉床的優(yōu)點是運動平穩(wěn)，無沖擊振動，拉削速度可無級調(diào)節(jié)，拉力可通過壓力來控制。 我們本次實習的最后一站是北京鹿牌都市生活用品有限公司，該公司創(chuàng)建于二十世紀六十年，經(jīng)過幾十年的艱苦創(chuàng)業(yè)，今天的北京鹿牌都市生活用品有限公司已經(jīng)發(fā)展成為中國保溫瓶容器行業(yè)工藝裝備最先進，銷售最大，品種最多，質(zhì)量最好，效益最佳的大型企業(yè)，同時也是全球真空玻璃家庭用品最大制造和銷售企業(yè)。主要產(chǎn)品包括玻璃系列保溫容器，不銹鋼真空保溫容器，迷你型家用飲水機系列，酒店及快餐用品，生物工程技術(shù)，轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。公司在境內(nèi)擁有多家經(jīng)銷公司和分公司，既有精良的生產(chǎn)體系，又有完善而龐大的營銷網(wǎng)絡。產(chǎn)品暢銷中國各地，遠銷亞洲，歐洲，非洲，美洲，所屬的五十多個國家和地區(qū)，年創(chuàng)匯達800多萬美元。鹿牌商標在40多個國家和地區(qū)進行了注冊，鹿牌保溫瓶還被國外用戶親切的稱呼為“中外人民友誼象征的及其珍貴的禮物”。 三、實習結(jié)果 通過這次的畢業(yè)實習加上老師在實習過程中的現(xiàn)場指導，使我對自己要設計的課題加深了認識，但是還有許多方面自己還不是特別的清楚，有些疑問，所以在實習回來以后我又在圖書館上借閱了兩本有關機械設計方面的書，一本是機械工業(yè)出版社出版的《機械加工設備》，另外一本是化學工業(yè)出版社出版的《機械設計手冊》，通過這兩本書加上這次的實習使自己對課題的認識又加深了一步，相比較以前的認識上升了一個高度。當然了有許多實習中沒有了解到的東西，而書上又不能找到，在咨詢了老師并在網(wǎng)上查閱了大量的文獻資料后，都逐漸的了解了。在中國知網(wǎng)上我搜集了一些資料，對新型除銹設備有所了解，尤其是多功能除銹機，不僅可以完成除銹工作，也可以對管子進行校直，自動噴漆等。一些簡單而實用的裝置很值得我在本次設計中借鑒，比如電動鋼絲刷，絲鋼傳動等。設計是一個逐步的過程，只有把現(xiàn)在的設計做好，才能進一步的去設計更好的東西。 在參觀實習之后，對設計又一個初步的認識之后，這對以后的設計有一個整體的促進作用，總之這次實習的意義還是很大的。 四、實習總結(jié) 通過這次的參觀實習也培養(yǎng)了我們分析問題與解決問題的能力，以前總是在學習現(xiàn)成的東西，這方面的能力還是比較欠缺的，尤其是在解決問題方面，遇到問題總是不加思考就匆匆放棄，這對于設計人員是一大禁忌，這也嚴重的妨礙了我們創(chuàng)新的能力的發(fā)展，要創(chuàng)新就必須學會獨立思考，只有學會了獨立思考才能會使自己的東西與別人不同，才能用另外的方法獨辟蹊徑的解決存在的問題。對于自己設計的課題我想創(chuàng)新應該也是主要解決的問題之一，我們參觀的機器已經(jīng)有些年頭了，我們可以借鑒其基本的東西，但是也要有自己的東西，因為如果還是照搬照抄，那也就失去了畢業(yè)設計的意義了，總之這次畢業(yè)實習使我受益匪淺。 J o u r n a l o f H a r b i n I n s t i t u t e o fT e c h n o l o g y( N e w S e r i e s ) ，V o 1 1 5 ， N o 2 ， 2 0 0 8 Fi n i t e e l e me n t a n d e x p e r i me n t a l a n a l y s i s f o r c o l d t ub e - b e n d i n g o f a p o we r s tat i o n b o i l e r ，i i 一 na n， Y U Ha o n a n， LI U Xi a n l i ，YU Y a h mi n 賴一 楠 ， 于浩楠 ， 劉獻禮 ， 于延 民 ( C o l l e g e o f M e e h a n i c a l P o w e r E n g i n e e r i n g ，H a r b i n U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ， H a r b i n 1 5 0 0 8 0， C h i n a ， E - ma i l ： l a i y i n a n h r b u s t e d u c n ) Abs t r a c t ：C o mb i n i n g t h e c o mp ut e r s i mul a t i o n， t h e o r e t i c a l a n a l y s i s a n d e x p e r i me n t s， t h i s pa pe r s t u di e s t h e p r o c e s s o f t ub e b e n d i n g p r o d uc t i o n o f a p o we r s t a t i o n b o i l e r Th e F EM n u me ric a l s i mu l a t i o n s y s t e m wa s s e t u D t o s t u d y t h e p e r f o r ma n c e f e a t u r e s i n t h e p r o c e s s o f ma n u f a c t u r i n g c o l d t u b e b e n d i n g ，s u c h a s o v a l i t y ，t h i n n i n g r a t i o o f w a l l a n d t h e e q u i p me n t d r i v e n f o r c e E x p e ri me n t s w e r e c a r r i e d o u t i n Ha r b i n b o i l e r f a c t o r y T h e p a r a me t ri c F E M mo d e l c a n s i mu l a t e t h e f o r c e a n d q u a l i t y p a r a me t e r s f o r t u b e b e n d i n g p r o c e s s a n d t h e e r r o r i s wi t h i n 5 E x p e ri me n t s h a v e d e mo n s t r a t e d t h a t t h e r e s u l t s a c h i e v e d b y t h i s s y s t e m a r e mo r e u s e f u l a n d e c o n o mi c a l t h a n t h o s e o b t a i n e d t h r o u g h t ria l p r o d u c e me t h o dI t g r e a t l y r e d u c e s t h e p r o du c t i o n c o s t u s i n g c o mp u t e r s i mu l a - t i o n t h a n c o n du c t i n g l o t s o f e x p e r i me nt s Ke Iv wo r ds ：c o l d t ub e b e n d i n g；F EM ；o v a l i t y；t h i n n i n g r a t i o CLC n u mb e r ：T G3 8 6 4 3 Do c u me n t c o d e ：A Ar t i c l e I D：1 0 0 5- 9 1 1 3 ( 2 0 0 8) 0 2 - 0 1 9 8 - 0 4 Th e t u b e b e n d i n g me t h o d h a s b e e n wi d e l y a p p l i e d i n fi e l d s o f b o i l e r a n d p r e s s u r e v e s s e l ma n u f a c t u rin g a u t o mo t i v e i n d u s t r y，a v i a t i o n，a e r o s p a c e ma n u f a c t u rin g， s h i p c r a f t ma n u f a c t u rin g a n d s o o n Re s e a r c h e s h a v e s h o wn t h a t c o l d b e n d i n g p r o c e s s c a n r a i s e t h e s u r r e n d e r s t r e n g t h b y 2 0 一 3 0 An d a l s o t h e ma t u rit y o f t h e NC t e c h n o l o g i e s ma d e i t n a t u r a l n e s s t o u s e c o l d b e n d i n g NC ma c h i n e t o o l s Ho we v e r ，t h e t u b e b e n d i n g p r o c e s s i s v e ry c o mp l i c a t e d，s o t h e p r o c e s s p l a n n i n g i s b a s e d o n a n aly t i c s o l u t i o n Tr a d i t i o n al t r i al a n d e r r o r me t h o d c a n n o t me e t t h e n e e d s o f p r o d u c t i o n a n d ma y als o c a u s e a l o t o f wa s t e 0 n t i me a n d f i n a n c e W i t h t h e d e v e l o p me n t o f c o mp u t e r s c i e n c e a n d F E M m e t h o di t i s f e a s i b l e f o r u s t o u s e l a r g e c O n l lT I O H s o f t w a r e for c o mp l i c a t e d p r o c e s s a n a l y s i s l I n t h i s p a p e r t h e s o f t wa r e ANS YS i s u s e d t o s i mu l a t e t h e c o l d t u b e b e n d i n g p r o c e s s A r o u n d e d t u b e b e n d i n g s i mu l a t i o n s y s t e m i s b u i l t i n o r d e r t o for e c a s t e q ui p me n t s d r i v e n f o r c e a n d for mi n g q u a l i t y e f f e c t i v e l y，s u c h a s o v a l i t y， t h i n n i n g r a t i o o f wa l 1 W e a l s o h a v e g i v e n e x p e rime n t a l v e rif i c a t i o n 1 S umm a r y o f t h e Co l d Be n di n g Pr oc e s s Th e r e a r e t h r e e r e g u l a r l y t u b e b e n d i n g me t h o d s： p u s h i n g me t h o d，g rin d i n g me t h o d a n d dr a wi n g me t h o d Dr a wi n g me t h o d i s s h o wn i n F i g 1 Th e f a n s h a p e d mo u l d i s fix e d t o t h e e q u i p me nt b y t h e c r o s s l i k e k e y a n d i s r o t a t e d b y t h e e q u i p me n t T h e fix e d c l a mp i s fix e d t o t h e f a n s h a p e d mo u l d b y s c r e w a n d i s u s e d t o f a s t e n t h e t u b e t o g e t h e r wi t h t he mo b i l e c l a mpTh e n t h e r o t a t i o n o f t h e t u b e s e n d i s r e s t ric t e d b y t h e s l o t a n d a l l t h e o t he r mo u l d s r o t a t e t o p e r f o r m a n c e t h e c o l d b e n d i ng o f t he t u be F i g 1 Di a g r a m o f t u b e - b e n d i n g p r o c e s s Q u a l i t y i s t h e m o s t i mp o r t a n t t h i n g t o e v a l u a t e a t u b e be n d i n g p r o c e s s Ge n e r a l l y，n o n i d e a l d e f o r ma t i o n h a p p e n e d af t e r t h e b e n d i n g ( a s s h o w n i n F i g 2 ) C C F i g 2 S h a p e o f t he t u b e b e n d i n g Re c e i v e d 2 0 H0 6 0 50 7 S p o n s o r e d b y th e P r o j e e t o f H a r b i n S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y,B u r e a u( G r a n t N o 2 0 0 7 R F X XG O 2 6 )a n d E d u c t i o n D e p a r t m e n t o f H e i l o n g j i a n g P r o v i n c e ( G r a n t N o 1 1 5 1 1 0 6 9 ) 1 98 維普資訊 http:/ J o u r n a l o fH a r b i n I n s t i t u t e of T e c h n o l o g y( N e w S e r i e s ) ，V o 1 1 5 ， N o 2 ， 2 0 0 8 Th e t u b e s o u t e r fla n k ， 孔 一 ， 孔 i s t hi n n e d b y t h e p u l l i n g f o r c e wh i l e t h e t u b es i nn e r fla n k n n i s t h i c k e n e d b y t h e p r e s s ur e f o r c e d u rin g t h e b e n d i n g p r o c e s s R i s t h e p r o j e c t e d b e n d i n g r a d i u s i s t h e p r o j e c t e d e x t e r n a l d i a m e t e r o f t h e t u b e T h e s e c t i o n al d r a wi ng s h o ws t h a t t h e s e c t i o n s h a p e t u rns f r o m c i r c l e t o e l l i p s e，a n d t h e wall t h i c k ne s s a r e n o n u n i f o r m A i s t h e l o n g a x i s o f t h e e l l i p t i c a l s e c t i o na n d B i s t h e mi n o r a x i s S i s t h e i d e a l wa l l t h i c k n e s s ， a n d S i s t h e mi n i m u m， S i s t h e maxi m u mO v a l i t y a = ( A B) ， t h i n n i n g r a t i o b=( SS i ) S ， t h i c k e n i n g r a t i o c=( S 一S ) S W i t h t h e e n l a r g e me n t o f t h e b o i l e rs c a p a c i t y， wh e t h e r t h e e l b o w s qu a l i t y c a n me e t t h e h i g h e r n e e d， o r wh e t h e r t h e e q u i p me n t s d riv e n c a p a b i l i t y i s s u ffi c i e n t t u rn o u t t o b e a s e rio u s pr o b l e m As s o o n a s we c a n f o r e c a s t e q ui pme nt s driv e n f o r c e a n d f o rm i ng q ua l i t y e f f e c t i v e l y，we c a n ma k e a r r a n g e me n t s f o r p r o c e s s e s a n d e q ui p me n t s，a n d we c a n a l s o ma k e b e t t e r p r o d u c t s t o g e t b e t t e r b e n e fit s 2 St r uc t u r e o f FEM Si m u l a t i on Sy s t e m Th e c o l d b e n di n g pr o c e s s i s v e r y c o mp l i c a t e d i n c l u d i n g l a r g e pl a s t i c d e f o r ma t i o n，l a r g e di s p l a c e me n t ， n o nl i n e a r c o n t a c t a n a l y s i s，s o we u s e t h e s o f t wa r e AN S YS a n d i t s n o n l i n e a r a n a l y s i s me t h o d s t o b u i l d a r o u n d e d t u b e b e n d i n g s i mu l a t i o n s y s t e m t o f o r e c a s t e q u i p me n t s driv e n f o r c e a n d f o rm i n g q u a l i t y e f f e c t i v e l y 2 1 Pr e p r o c e s s i n g：M o de l i n g Co n s i d e rin g t h e s y mme t ry o f t h e mo d e ls s t r u c t u r e，l o a d s a n d c o n s t r a i n t ，w e b u i l t t h e a n a l y s i s mo d e l b y t h e mo i e t y t o r e d u c e t h e c o mp u t a t i o n t i me Al s o APDL p a r a me t e r d e s i g n l a n g u a g e i s u s e d t o i n p u t d i me n s i o n a n d ma t e r i a l p a r a me t e r s whi c h i n s u r e s t h e r e us a b l e l o g fil e Ge o me t r i c mo d e l i s s h o wn i fl F i g 3 F i g 3 Ge o me t r i c mo d e l o f t h e t u b e b e n d i n g I n F EM mo de 1 PL ANE4 2 i s u s e d t o d e s c rib e t h e t u b e s s e c t i o nVI S CO1 0 7 i s u s e d t o d e s c rib e t h e v i s c o p l a s t i c s o l d t u b e t h a t c a n us e t o a n a l y s i s l a r g e p l a s t i c d e f o rm a t i o n Co mp a r i n g t o t h e t ub e，t he d e f o rm a t i o n o f t h e f a n s h a p e d mo u l d，fi x e d c l a mp a n d mo b i l e c l a mp i s s o s ma l l t o i g n o r e Thu s we t a k e t h e mo u l d a s rig i d b o d y a n d t u b e a s fl e x i b l e b o d y t o a n a l y z e i t u s i n g AN S YS s rig i d t o fl e x i b l e c o n t a c t mo d e l J I n o r d e r t o g e t t h e mo u l d f o r c e，we u s e t h r e e c o n t a c t p a i r s Th e s u r f a c e o f fan s h a p e d mo u l d i s t a r g e t e l e me n t TARGE1 7 0a n d t h e t u b e a t t a c h t o i t i s c o n t a c t e l e me n t CO NT A1 7 3 T h e s u r f a c e o f s l o t i s T AR GE1 7 0 a n d t h e t u b e a t t a c h t o i t i s CONT A1 7 3Th e s u rfa c e o f mo bi l e c l a mp i s TARGE 1 7 0 a n d t h e t u be a t t a c h t o i t i s C0NTA1 7 3 Co n t a c t s t i f f n e s s i s t a k e n a s 0 6 5 b e t we e n t h e t h e o r e t i c a l d o ma i n 0 01 a n d 1 0 0 t o g e t g o o d pr e c i s i o n a nd e ffi c i e nc y 2 2 S o l v i n g：Ap p l y i n g Lo a d s I n t h e t u b e b e n d i n g s i mu l a t i o n p r o c e s s， l a r g e no n l i n e a r p l a s t i c de for ma t i o n i s s o l v e d b y N R me t h o d a n d mul t i s t e p l o a d s c o n t r o 1 L a r g e d e f o rm a t i o n p r e d i c t o r ，a u t o s t e p s i z e a r e t u rn e d o n t o a c c e l e r a t e t h e c o n v e r g e n c e P i l o t n o d e i s a l s o u s e d t o c o n t r o l t h e no t i o n o f t h e r i g i d b o d y We c o n s t r a i n t h e d i s p l a c e me n t s l o t ，a p p l y p u s h i n g f o r c e t o t h e e nd o f t h e t u b e，a n d t h e n r o t a t e t h e mo u l d a nd mo b i l e c l a mp b y r a mpAtie r t he r o t a t i o n，a n u n l o a d i n g s t e p i s a p p l i e d t o r e mo v e t h e c l a mp a n d s l o t 2 3 Po s t pr oc e s s i ng：Ge t t i n g t h e Re s ul t Ati e r t h e c a l c u l a t i o n i s c o n v e r g e d s o l u t i o n i s s a v e d a n d p r o c e s s e d b y t h e s e s t e ps ： 1 、 Ex h i b i t i n g t h e t u b e b e n d i n g p r o c e s s d y n a mi c a l l y： Bv t h e f u n c t i o n ANI MATE we c a n e x hi bi t t h e t u b e b e n di n g pr o c e s s d y n a mi c a l l y a n d s a v e i t t o a v i 6l e W e c a n c h o o s e o n l y t h e t u b e e x c e p t t h e mo u l d i n o r d e r t o o b s e r v e t h e d e f o rm a t i o n o f t u b e mo r e c l e a r l y 2) Ge t t i n g t h e r e a c t i o n for c e o f t h e mo u l d： I n P OS T 2 6 t h e n o d e s o l u t i o n o p t i o n REACTI ON F ORCE c a n h e l p u s t o g e t t h e mo me n t o f t h e mo u l d，t h e p u s h i n g f o r c e o f t h e s l o t a n d t h e c h uc ki n g f o r c e o f t h e no b i l e c l a mp 3)C a l c u l a t i n g t h e q u al i t y p a r a m e t e r s ： Q S L I C E o p t i o n c a n h e l p u s t o g e t t he s e c t i o nS d e f o rm a t i o n s h a p e，c o n t o u r c ha r t o f t h e s t r e s s a n d s t r a i n a t a n y p o s i t i o n W e c a n a l s o u s e GE0M CHECK o p t i o n t o g e t i n f o rm a t i o n o f e v e ry no d ea n d t h e n c a l c u l a t e t h e q u a l i t v p ara me t e r s a t a n y p o s i t i o n，s u c h a s w a l l t h i c k n e s s ， o v ali t y ，t h i n n i n g r a t i o，t h i c k e n i n g r a t i o n a n d s o o n 3 Co mp a r i s o n b e t we e n Ex p e r i me n t s a n d S i mu l a t i o n I n o r d e r t o c e rti fi c a t e t h e p r e c i s i o n o f t h e F EM s i mu l a t i o n s y s t e m ， e x p e rime n t s we r e c a r r i e d o u t i n Ha r b i n b o i l e r f a c t o ry b y t h e t wo t u b e s： T u b e A：d i a me t e r 1 6 8 mm ，t hi c k n e s s o f t h e wa l l 3 0mm ，b e n di n g r a d i u s 4 0 0 mm ，ma t e r i a l 2 0 G T ub e B：d i a me t e r 1 41 mm ，t h i c k n e s s o f t h e wa l l 2 5 ram ，b e n d i n g r a d i u s 3 5 0 mm ，ma t e ri a l 2 0 G 3 1 Co mpa r i s o n o f t h e M o ul d Fo r c e T h e b e n di ng mo me n t s o f t u b e A a n d B fro m s i mu- l a t i o n a r e s h o wn i n F i g 4 維普資訊 http:/ J o u r n a l o f H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o ( N e w S e r i e s ) ， V o 1 1 5 ， ： ! Q 墨 4 0 至 3 0 呈 三 2 0 皇 毛 1 0 i 0 L o a d s t e p Fi g 4 Di a gr a m o f t he b en di ng mo me nt L o a d i n g p r o c e s s b e g i ns a t t i me 2 a n d fin i s h e s a t t i me 6wh i l e u n l o a d i n g p r o c e s s i s f r o m t i me 6 t o t i me 7Fr o m e a c h s i n g l e c ur v e we c a n s e e t h a t t h e b e n di n g mo me n t s o o n i n c r e a s e d t o a h i g h l e v e l a t t h e b e g i n n i n g，a n d t h e n i n c r e a s e d s l o wl y a s b e n d i ng Th i s ma k e i t o u t t h a t t h e ma i n s t r e s s pa r t foC H S o n t h e b e g i n n i n g p a r t o f b e n d i n g ， a n d t h i s i s c o i n c i d e n t w i t h R e f 1 6】 Th e ma x i mum b e nd i n g mo me n t f o r e a c h c u rve a p p e a r e d a t t h e l a r g e s t d e for ma t i o n， t h i s i s c o i n c i d e n t wi t h t h e mo n o n l e t e r i n e x p e r i me n t s n e e d s h i g h e r dr i v e n for c e t h a t wi l l h e l p u s t o ma k e mo r e r e a s o n a b l y 3 2 Co mpa r i s o n o f t h e Th e s e c t i o n s o v a l i t y l a t i o n a r e s h o wn i n F i g 5 4 3 = 0 2 I t i s c l e a r t h a t t u be A for e q ui p me n t t h a n t u b e B a r r a n g e me n t s for e q u i p me n t t u b e B e n d i n g Qu a l i t y o f t u b e A a n d B fro m s i mu I x ) c a t i o n o f s e c fio n ( 。 ) Fi g 5 Di a gr a m o f t he o va l i t y I t s c l e a r t h a t f o r 1 8 0。 t u b e b e n d i n g t h e ma x i mu m o v a l i t y i s n o t o n t h e 9 0。p o s i t i o n we u s u a l l y s u p- p o s e da n d t h e r e a l p o s i t i o n i s a s s o c i a t e d t o t h e r e l a t i v e b e n d i n g r a d i u s t o s o me e x t e n dTh e s i mu l a t i o n e rro r i s d e fin e d a s t h e pe r c e n t o f di f f e r e n c e b e t we e n s i mu l a t i o n a n d e x p e r i me n t s T a b 1 r e v e a l s t h e c o mp a r i s o n o f s e c t i o n a l o v a l i t y Th i n n i n g o f o ut e r wa l l i s t h e mo s t s e r i o u s d e f e c t By t h e s i mu l a t i o n we c a n for e c a s t t h e e x t e n t a n d p o s i 一 2 0 0 t i o n o f t h e t h i n n i n g，a n d t h e n d e c i d e wh e t h e r we n e e d t o ma k e a n e f f o rt t o i mp r o v e i t I t r e v e a l s t h i n n i n g o f o ut e r wa l l for t h e wh o l e t u be i n Fi g 6 Ta b1 Co mpa r i s o n of o va l i t y b e t we e n s i mu l a t i on an d e x。 p e r i me nt 9 8 7 6 是 5 4 蘭 3 2 1 0 4 0 8 0 1 2 O I 6 0 L o c a t i o n o f S e ( t i o n ( 。 ) Fi g 6 Di a g r a m o f t h e t h i n n i n g r a t i o Fr o m i t we c a n s e e t h e e a r l y b e n d i n g p a rt h a s b e e n u n de r t e n s i o n s t r e s s a n d g e t s l a r g e p l a s t i c d e f o r m a t i o n T a b 2 s h o w s c o mp a r i s o n o f t h i n n i n g r a t i o b e t we e n s i mu l a t i o n a n d e x p e r i me n t s Ta b 2 Co mp a r i s o n o f t h i n n i n g r a t i o b e t we e n s i mu l a t i o n a n d e x p e r i me n t Th e p a r a me t ric FEM mo d e l b u i l t i n t h i s p a p e r c a n s i mu l a t e t h e for c e a n d q u a l i t y p a r a me t e r for t u b e b e n di n g p r o c e s s wi t h i n 5e rro r Co n s i d e ring t h e i mp a c t o f s i mpl e me t h o d for da t a a c q u i s i t i o n a n d ma n y o t h e r r e a l f a c t o r we c a n a c c e p t t h i s r e s u l t a n d u s e i t f o r t h e p e r f o r ma n c e o f e q u i p me n t a n d q u a l i t ys for e c a s t i n g， t h a t i s mo r e e f f e c t i v e r e s u l t s t h a n whi c h o b t a i n e d i n t l i a l p r o d u c e 4 Re s e a r c h o n I mpr o v e me n t o f t h e t u b e Be nd i ng Qu a l i t y Nume r i c a l s i mu l a t i o n b y FEM c a n n o t o n l y f o r e c a s t t h e e q ui p me n ts c a p a b i l i t y a n d q u a l i t y o f t h e t u b e b e n d i n g p r o c e s s b ut a l s o o p t i mi z e t h e p r o c e s s b y 維普資訊 http:/ J o u r n a l o f H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o ( N e w S e r i e s ) ，V o 1 1 5， N o 2 ， 2 0 0 8 fin d i n g s o me a f f e c t f a c t o r s， wh i c h wo u l d h e l p u s t o t a k e me a s u r e s t o i mp r o v e t h e q u a l i t y Th e n we wi l l d i s C U S S t h e a f f e c t i o n o f t h e r o t a t i o n a l v e l o c i t y a n d b a c k p u s h i n g f o r c e 4 1 I m pa c t o f t h e Ro t a t i o na l Ve l o c i t y P l a s t i c d e f o r ma t i o n o f me t a l s de fin i t e l y a s s o c i a t e s t h e v e l o c i t y o f d e f o r ma t i o ns o t h e r o t a t i o n a l v e l o c i t y i s r e l a t e d a l o t t o t h e q u a l i t y o f t h e t u b e b e n d i n gW e wi l l b e n d t he s a me t u be b y d i f f e r e n t v e l o c i t y：0 4 r a d s， 1 0 r a d s a n d 1 6 r a d s t o c o mp a r e t h e o v a l i t y ，i u s t a s s h o wn i n Fi g 7 5 5 50 4 5 4 0 專3 5 0 30 2 5 2 0 1 5 一f， 6r a d s ： ： 1 0r a d s - 鬯蘭蔗置 鬻 - f - ； 4 - i 。 l O 4 0 8 O 1 2 O L o c a t i o n o f s e c t i o n ( 。 ) 0 F i g 8 L o c a t i o n o f s e c t i o n ( 。 ) Co mp a r i s o n o f o v a l i t y a mo n g d i ffe r e n t p u s h i n g f or c e 5 Co nc l u s i o n A FEM n u me ric a l s i mu l a t i o n s y s t e m i s b u i l t t o s t u d y p e r f o r ma n c e o f c o l d t u b e b e n d i n g，s u c h a s o v a l i t y，t h i n n i n g r a t i o o f wa l l a n d e q u i pme n t s d riv e n f o r c e Pl a n n i n g d e f o rm i s f o r e c a s t a n d p l a n n i n g p a r a me t e r s a r e o p t i mi z e d b y t h e c o mp u t e r s i mu l a t i o n Co mp a r e d wi t h p r a c t i c a l pr o d uc t i o n t h e s i mu l a t i o n me t h o d i s p r o v e d t o b e mo r e e f f e c t i v e a n d e c o n o mi c a l t h a n t h o s e o bt a i n e d t h r o u g h t ria l p r o d u c e me t h o d ng 7 Co mp a r i s o n o f o v a l i t y am o n g d i ffe r e n t r o t a t i o n a l Re f e r e n c e s： s p e e d Ob v i o u s l y t h e h i g h e r t h e v e l o c i t y we u s e， t h e s h o r t e r t i me t h e t u b e h a v e t o d e f o r m ，s o mo r e wo r s e we w i l l g e t t h e q u a l i t y o f t h e t u b e I t 西 v e s u s s u g g e s t i o n t h a t s l o wi n g d o wn wi l l b e n e fi t t h e q u a l i t y 4 2 I m p ac t o f t h e Bac k Pu s hi n g Fo r c e I n t h e p r a c t i c a l p r o d u c t i o n，b a c k p u s h i n g f o r c e i s a l wa y s t a k e n t o g e t b e t t e r q u a l i t y，h e r e c o me s t h e s i m u l a t i o n( a s s h o w n i n F i g 8 ) W e c a n s e e t h a t t he l a r g e r f o r c e we p u s h t h e e n d o f t he t u be， t he b e t t e r q u a l i t y we wi l l g e t Bu t t h e e f f e c t i s n o t pr o mi n e n t b e c a u s e i n t h i s mo d u l a riz e d s i m u l a t i o n we h a v e n e g l e c t e d t h e i n flu e n c e f r o m t h e s t r u c t u r e o f r e v e r s i b l e d e f o rm a t i o n I f t h i s s t r u c t u r e i s t a k e ni u s t a s t h e r e a l p r o d u c t i o n，ma t e r i a l s wi l l fl o w t o t h e g a p o f t h e s t r u c t ur e t ha t wi l l be n e fit t h e q ua l i t y p a r a me t e r g r e a t l y Be s i d e sr o t a t i o n a l mo me n t r e d u c e s a l o t a f t e r t h e p u s h i n g f o r c e h a s b e e n a p p l i e d，t ha t wi l l b e s i g n i fic a n t t o t h e b e n d i n g o f l a r g e t u b e 1 S a x e n a S R a m a c h a n d r a M D S E l a s t i c p l a s t i c f r a c t u r e me c h a n i c s b a s e d p r e d i c t i o n o f f r a c t u r e i n s t a b i l i t y i n a c i 卜 c u mf e r e n t i a l l y t h r o u g h wa l l c r a c k e d t u b e i n b e n d i n g T r a n