新型轻型全钢扣件生产工艺研究

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaosongshu2009
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随着脚手架行业的高速发展,脚手架扣件行业也在朝着生产效率高以及节能环保的方向的发展。目前,施工中采用的脚手架扣件多为铸铁扣件,生产效率低,污染大,并且本身的刚性以及韧性较差。基于以上背景,本文开发了一种新型轻型全钢扣件,可有效减轻扣件重量,减少对脚手架系统的负载,同时,采用冲压工艺生产,不仅有效的保证了零件的精度,而且生产效率高,操作简便,可实现自动化生产。较传统铸铁扣件的生产,不仅改进了生产工艺过程,而且也提高了扣件的刚性、韧性、抗滑移性能和抗破坏性。本文的主要内容包括:(1)对新型全钢扣件的抗滑性能进行了试验与有限元分析研究。从试验中得到,新型全钢扣件在国家标准要求的载荷下,?1值远远小于国家标准要求7mm,抗滑性能达到国家规范要求,又与传统铸铁扣件试验进行了对比分析,从两者试验结果中可以看出,新型全钢扣件的抗滑性能优于传统铸铁扣件。同时,利用有限元软件分别建立了新型全钢扣件模型与传统铸铁扣件模型,通过有限元结果可知,新型轻型全钢扣件的抗滑性能达到了国家标准要求,并且优于传统铸铁扣件的抗滑性能。最后,通过试验与有限元结果进行对比分析,提出影响抗滑性能的两点原因和扣件的抗滑性能修正系数的概念,经计算,抗滑性能修正系数为μ1=0.3,μ2=0.8,能够直接通过模拟计算的结果乘以调整系数μ得到试验中的实际滑行位移,可修正实际施工中因不利因素造成的影响。(2)分析新型全钢扣件的生产工艺,并对新型全钢扣件中典型零件在生产过程中产生回弹现象进行了研究。结合坯料应力-应变的状态关系,构建零件回弹的数学模型,得到零件成形过程中各个工序的回弹角度,同时,给出了控制回弹的解决方法,为扣件的凸凹模设计提供了理论依据。(3)对扣件的工艺流程和模具的设计进行研究。首先,对零件进行了工艺性分析,确定了扣件的成型方案,然后建立了生产模具的三维模型与二维模型,并采用ANSYS有限元分析软件对模具中的凸凹模进行有限元分析,最后,得到模具的最大等效应力与模具的最大变形量,并指出模具中凸凹模的最易受损部位,为新型轻型全钢扣件的冲压弯曲模具设计提供了依据。
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