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151

作者：

邓洋

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摘要：

径压胀形是指管材在内部液体压力及外部径向压力共同作用下胀形的成形工艺,即将自然胀形(Free bulging)与压扁(Crushing)复合而产生的新技术.径压胀形不仅节省了能源,降低了对压力设备及模具的要求,而且提高了零件的精度,是一种有效的将圆管胀形成为各种断面形状管材的绿色制造新技术,具有良好的应用前景. 采用有限元分析软件DYNAFORM对径压胀形过程进行了数值模拟,通过对不同动模运动方式,不同内压力,不同摩擦条件,不同管端约束条件以及不同管材材料属性情况下的模拟结果进行比较,分析了上述工艺和材料参数对径压胀形成形性能的影响情况.研究结果表明:径压胀形过程中,(1)管材的填充性能会随着自由胀形直径,内压力以及应变硬化指数的增大而提高,但会随摩擦系数和强度系数的增大而降低;(2)管材的成形性会随着自由胀形直径,内压力及应变硬化指数的增大而降低,但会随摩擦系数和强度系数的增大而提高;(3)动模与管材之间的摩擦力会导致管材成形断面具有不对称性,并且这种不对称性会随着自由胀形直径,内压力,摩擦系数及应变硬化指数的增大而显著,但会随强度系数的提高而削弱;(4)相对于管端自由情况,管材在管端固定情况下的填充性和成形性均较差,但不对称性会减弱. 基于以上结论,在充分利用径压胀形特点及优势的基础上,提出了一种测量管材液压胀形摩擦系数的方法.研究结果表明:当摩擦系数μ≠0时,对角线差值随着动模的径向运动非线性增大;对角线差值随摩擦系数μ及内压力p均呈指数关系变化.对角线长度差值ΔL对于摩擦力极为敏感,随着摩擦系数μ变化显著,是一个可方便测量的量;通过对比模拟结果与实验结果的ΔL值,可以确定THF变形区的摩擦系数. 采用内补液增压式THF实验装置对径压胀形中的自由胀形阶段进行实验研究.结果表明:轴压胀形方式可以获得更大的自由胀形直径,壁厚减薄率更小,成形管材在径压胀形中具有更好的填充性能和成形性能.在缸体直径被合理确定的前提下,可以通过尝试不同的溢流阀调定压力以防止起皱和开裂的发生,达到最佳的成形效果.

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关键词：

管材液压成形 径压胀形 填充性能 有限元模拟

学位级别：

硕士

学位年度：

2006

DOI：

10.7666/d.D560957

被引量：

1