管材徑壓脹形特點及成形性能研究.pdf

1、徑壓脹形是指管材在內部液體壓力及外部徑向壓力共同作用下脹形的成形工藝,即將自然脹形(Free bulging)與壓扁(Crushing)復合而產生的新技術。徑壓脹形不僅節(jié)省了能源,降低了對壓力設備及模具的要求,而且提高了零件的精度,是一種有效的將圓管脹形成為各種斷面形狀管材的綠色制造新技術,具有良好的應用前景。
　　采用有限元分析軟件DYNAFORM對徑壓脹形過程進行了數(shù)值模擬,通過對不同動模運動方式、不同內壓力、不同摩擦條件、不

2、同管端約束條件以及不同管材材料屬性情況下的模擬結果進行比較,分析了上述工藝和材料參數(shù)對徑壓脹形成形性能的影響情況。研究結果表明:徑壓脹形過程中,(1)管材的填充性能會隨著自由脹形直徑、內壓力以及應變硬化指數(shù)的增大而提高,但會隨摩擦系數(shù)和強度系數(shù)的增大而降低;(2)管材的成形性會隨著自由脹形直徑、內壓力及應變硬化指數(shù)的增大而降低,但會隨摩擦系數(shù)和強度系數(shù)的增大而提高;(3)動模與管材之間的摩擦力會導致管材成形斷面具有不對稱性,并且這種不對

3、稱性會隨著自由脹形直徑、內壓力、摩擦系數(shù)及應變硬化指數(shù)的增大而顯著,但會隨強度系數(shù)的提高而削弱;(4)相對于管端自由情況,管材在管端固定情況下的填充性和成形性均較差,但不對稱性會減弱。
　　基于以上結論,在充分利用徑壓脹形特點及優(yōu)勢的基礎上,提出了一種測量管材液壓脹形摩擦系數(shù)的方法。研究結果表明:當摩擦系數(shù)μ≠0時,對角線差值隨著動模的徑向運動非線性增大;對角線差值隨摩擦系數(shù)μ及內壓力p均呈指數(shù)關系變化。對角線長度差值ΔL對于摩擦