波紋膨脹節的設計軟件研究論文
波紋膨脹節是工業管道配管技術必備裝置,因其核心元件波紋管採用多層薄壁(0.6~1.2mm)耐蝕合金,又成爲管道配管中最薄弱環節。在行業技術標準GB/T12777-2008《金屬波紋管膨脹節通用技術條件》中,僅對設計計算、強度校覈及產品結構等提出了安全質量要求,而對管路配管系統未做技術要求。而波紋膨脹節的設計恰恰是以管路系統應力轉化爲支援的,本軟件將管道系統應力和管路應力分析與波紋膨脹節應力分析,透過CAESARⅡ《管路系統設計分析軟件》、波紋管設計軟件和波紋膨脹節材料庫、波紋管模具庫等有機整合後,完成對波紋管膨脹節的有限元分析和結構設計,科學的實現了對管路系統應力對波紋膨脹節產品的轉化。填補了工藝配管技術中波紋膨脹節設計空白。項目實施將工藝管路和管道與配管技術有機轉化成一體,從而使波紋膨脹節設計更具有符合性、科學性、可靠性。金屬波紋管及翅片式波紋管在內燃機冷卻器中的應用,在汽柴油發動機冷卻器殼體內或冷卻芯子的兩管板間安裝1~1000根帶有間斷性凸凹狀金屬波紋管,採用擴管法、焊接法等方法將其固定在一端管板上,使冷卻介質的流動狀態發生改變,達到提高傳熱係數,增加傳熱效率。該發明構思新奇、工藝實用、成本低廉、性能可靠、傳熱效率高、不結垢、壽命長、熱應力小。實現思路如下:
軟件具體實施技術路線
1)該軟件以德國CAESARⅡ《管路系統設計分析軟件》爲基礎,針對不同工藝管路和管道的工況進行整體有限元分析,透過CAE-SARⅡ《管路系統設計分析軟件》完成管路和管道應力集結點分析,然後對集結點應力轉化爲波紋管應力和波紋膨脹節結構設計依據。輸出分析報表並對錯誤節點進行提示。
2)該軟件透過波紋管設計軟件(GB/T12777-2008《金屬波紋管膨脹節通用技術條件》)和建立的產品材料庫、波紋管模具庫,完成波紋管參數化設計。
3)該軟件採用INVEN-TOR軟件對波紋膨脹節結構進行優化設計,使其生成波紋膨脹節三維空間圖型,從而確立波紋膨脹節使用、執行、安裝狀態。同時,將其轉化爲機械平面圖樣和生成產品零部件圖樣。
4)透過工藝設計軟件,將零部件圖樣,完成工藝路線設計和工藝工步設計。
5)生成生產製造用全部技術檔案。
軟件的`應用
透過該關鍵研發完成,應用於企業波紋膨脹節產品設計、生產製造與管理、質量控制和追溯性管理。
1)透過CAESARⅡ《管路系統設計分析軟件》、波紋管設計軟件、材料庫軟件、模具庫軟件、INVENTOR軟件的整體設計,科學有效的將波紋膨脹節設計與管路及管道系統設計整合一體。特別是IN-VENTOR軟件將波紋膨脹節總體設計轉化爲零部件設計,使其完成了產品標準化設計,大大降低了設計成本,減少了人爲不確定因素影響,使膨脹節設計更具有完整性、統一性和通用性。大大推進了企業標準化工作的建設。對企業實現標準化作業、推進生產標準化管理、控制質量成本都具有深遠意義。
2)透過波紋管設計軟件、材料庫軟件、模具庫軟件建立,完成了對材料、模具的規範化管理,能有效控制材料成本和模具維護與管理。
3)透過INVENTOR軟件,使波紋膨脹節直接生產產品製造用零部件圖樣和工藝技術檔案。直接轉化爲生產、檢驗控制檔案。
4)項目實現了技術設計、質量控制、生產製造、應用追溯一體化。
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