塑性工程學(xué)報(bào)：文丘里管液壓脹形工藝仿真研究
2023-11-02【作 者】王樹強(qiáng);張宇;賈超;劉希敏
【引 言】
文丘里管流量計(jì)屬于壓差式流量計(jì)，其原理為文丘里效應(yīng)，由測(cè)量段、收縮段、喉部和擴(kuò)散段等組成。其使用歷史悠久，過去由于受制于經(jīng)濟(jì)與技術(shù)，文丘里管流量計(jì)在我國(guó)主要作為高精度的標(biāo)準(zhǔn)儀器使用[1]，其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用、壓力損失小及性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)[2]。
文丘里管流量計(jì)生產(chǎn)方式有鑄造、機(jī)械加工和粗焊鐵板3種。實(shí)際生產(chǎn)中，根據(jù)喉管管徑與上游測(cè)量管道直徑之比β選擇生產(chǎn)方式。鑄造型與粗焊鐵板型大多需要機(jī)械加工配合生產(chǎn)。鑄造型適用于直徑為Φ100~Φ800mm、0.3＜β＜＜0. 75的喉管，喉管表面具有砂型澆鑄表面紋理，喉部通過機(jī)械加工修圓。粗焊鐵板型適用于直徑為Φ200~Φ1200 mm、0. 4＜β＜＜0. 7的喉管，但其易超過直徑與平均直徑之差0. 1 %的允差，需要機(jī)械加工修正允差[3]。生產(chǎn)工序的增加必然造成生產(chǎn)成本的上升，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)收益下降。
本文提出以液壓脹形工藝生產(chǎn)文丘里管流量計(jì)。管材選取5052鋁合金，以材料力學(xué)理論為基礎(chǔ)，計(jì)算管材變形最小內(nèi)壓力，運(yùn)用有限元軟件進(jìn)行塑性變形數(shù)值模擬分析，基于模擬數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，旨在研究工藝參數(shù)對(duì)液壓脹形成形的影響。
【結(jié) 論】
(1)證實(shí)了并非摩擦因數(shù)越小成形性越好，較小的摩擦因數(shù)會(huì)導(dǎo)致軸向變形過快導(dǎo)致堆料以及表面劃痕。
(2)證實(shí)了單一線性加載與非單一線性并保壓的成形效果不好，同時(shí)軸向遲滯加載的成形效果良好，能夠達(dá)到預(yù)期效果。
(3)設(shè)置了數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩組對(duì)照互為證明，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反饋，兩組數(shù)據(jù)結(jié)果略有差異，整體趨勢(shì)一致，二者互為證明其可靠性，給予了實(shí)際生產(chǎn)一定的理論支撐。
以下是正文：
