波紋膨脹節的設計軟件研究論文
波紋膨脹節是工業(yè)管道配管技術(shù)必備裝置，因其核心元件波紋管采用多層薄壁（0.6～1.2mm）耐蝕合金，又成為管道配管中最薄弱環(huán)節。在行業(yè)技術(shù)標準GB/T12777-2008《金屬波紋管膨脹節通用技術(shù)條件》中，僅對設計計算、強度校核及產(chǎn)品結構等提出了安全質(zhì)量要求，而對管路配管系統未做技術(shù)要求。而波紋膨脹節的設計恰恰是以管路系統應力轉化為支持的，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，通過(guò)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后，完成對波紋管膨脹節的有限元分析和結構設計，科學(xué)的實(shí)現了對管路系統應力對波紋膨脹節產(chǎn)品的轉化。填補了工藝配管技術(shù)中波紋膨脹節設計空白。項目實(shí)施將工藝管路和管道與配管技術(shù)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(xué)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(fā)動(dòng)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，采用擴管法、焊接法等方法將其固定在一端管板上，使冷卻介質(zhì)的流動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，達到提高傳熱系數，增加傳熱效率。該發(fā)明構思新奇、工藝實(shí)用、成本低廉、性能可靠、傳熱效率高、不結垢、壽命長(cháng)、熱應力小。實(shí)現思路如下：
軟件具體實(shí)施技術(shù)路線(xiàn)
1）該軟件以德國CAESARⅡ《管路系統設計分析軟件》為基礎，針對不同工藝管路和管道的工況進(jìn)行整體有限元分析，通過(guò)CAE－SARⅡ《管路系統設計分析軟件》完成管路和管道應力集結點(diǎn)分析，然后對集結點(diǎn)應力轉化為波紋管應力和波紋膨脹節結構設計依據。輸出分析報表并對錯誤節點(diǎn)進(jìn)行提示。
2）該軟件通過(guò)波紋管設計軟件（GB/T12777-2008《金屬波紋管膨脹節通用技術(shù)條件》）和建立的產(chǎn)品材料庫、波紋管模具庫，完成波紋管參數化設計。
3）該軟件采用INVEN－TOR軟件對波紋膨脹節結構進(jìn)行優(yōu)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、運行、安裝狀態(tài)。同時(shí)，將其轉化為機械平面圖樣和生成產(chǎn)品零部件圖樣。
4）通過(guò)工藝設計軟件，將零部件圖樣，完成工藝路線(xiàn)設計和工藝工步設計。
5）生成生產(chǎn)制造用全部技術(shù)文件。
軟件的`應用
通過(guò)該關(guān)鍵研發(fā)完成，應用于企業(yè)波紋膨脹節產(chǎn)品設計、生產(chǎn)制造與管理、質(zhì)量控制和追溯性管理。
1）通過(guò)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(xué)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為零部件設計，使其完成了產(chǎn)品標準化設計，大大降低了設計成本，減少了人為不確定因素影響，使膨脹節設計更具有完整性、統一性和通用性。大大推進(jìn)了企業(yè)標準化工作的建設。對企業(yè)實(shí)現標準化作業(yè)、推進(jìn)生產(chǎn)標準化管理、控制質(zhì)量成本都具有深遠意義。
2）通過(guò)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、模具的規范化管理，能有效控制材料成本和模具維護與管理。
3）通過(guò)INVENTOR軟件，使波紋膨脹節直接生產(chǎn)產(chǎn)品制造用零部件圖樣和工藝技術(shù)文件。直接轉化為生產(chǎn)、檢驗控制文件。
4）項目實(shí)現了技術(shù)設計、質(zhì)量控制、生產(chǎn)制造、應用追溯一體化。
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