多通管液壓脹形成形研究及過(guò)程控制.pdf

1、管材塑性加工是用管材作毛坯,通過(guò)塑性加工手段,制造管材零件的一種先進(jìn)的加工技術(shù).由于容易滿足塑性成形產(chǎn)品輕量化、強(qiáng)韌化和低耗高效、精確制造等方面的要求,管材塑性加工已成為先進(jìn)塑性加工技術(shù)面向21世紀(jì)研究與發(fā)展的一個(gè)重要方向.管材脹形研究作為管材塑性加工的一個(gè)重要方面,已經(jīng)成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一.文中詳細(xì)介紹了多通管液壓脹形的機(jī)理及力學(xué)分析,并在此基礎(chǔ)上建立了液壓脹形有限元數(shù)值模擬模型,結(jié)合不同的工況,對(duì)軸向壓縮脹形和復(fù)合脹形兩種方法過(guò)

2、程進(jìn)行了模擬,分析研究了脹形方法及工藝參數(shù)對(duì)應(yīng)力、應(yīng)變、變形量、壁厚減薄的影響,為多通管液壓脹形工藝參數(shù)優(yōu)化和過(guò)程控制提供可靠的理論依據(jù).該文的主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:1.在深入分析多通管液壓脹形原理、成形過(guò)程及工藝特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)計(jì)算出多通管液壓脹形中成形力的估算值,為建立有限元數(shù)值模擬模型提供了可靠的依據(jù);2.在深入研究彈塑性有限元數(shù)值模擬技術(shù)的基礎(chǔ)上,合理確定摩擦條件、接觸條件、時(shí)間步長(zhǎng)、收斂準(zhǔn)則等相關(guān)參數(shù),建立了多通管液壓脹形

3、的三維彈塑性有限元模型;3.運(yùn)用多通管液壓脹形的三維彈塑性有限元模型,對(duì)多通管軸向壓縮脹形、復(fù)合脹形過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,并分析了摩擦系數(shù)、過(guò)渡圓角半徑、加載路徑等參數(shù)對(duì)脹形過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變分布、最大變形量、壁厚減薄的影響.具體結(jié)論為:1)多通管液壓脹形時(shí),采用復(fù)合脹形方法無(wú)論從最大變形量,還是應(yīng)力應(yīng)變分布上考慮,都優(yōu)于軸向壓縮脹形方法;2)摩擦應(yīng)在保障最大支管高度的情況下減至最小,過(guò)渡圓角半徑應(yīng)在要求的范圍內(nèi)增至最大,內(nèi)壓與軸壓的比值控制在