四通管內(nèi)高壓成形有限元模擬及工藝分析和優(yōu)化.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在航空航天、汽車工業(yè)等領(lǐng)域,在保證汽車零部件質(zhì)量的前提下,減輕構(gòu)件的重量是先進制造技術(shù)發(fā)展的趨勢之一。內(nèi)高壓成形技術(shù)正是在此需求下的產(chǎn)生的一種以輕量化為核心的先進制造技術(shù)。相對于傳統(tǒng)的機加工、鑄、鍛、焊等工藝技術(shù),內(nèi)高壓成形技術(shù)生產(chǎn)的管類零件,成形產(chǎn)品質(zhì)量好,節(jié)約材料,已成為塑性加工領(lǐng)域研究的前沿和熱點。
  本文運用有限元模擬仿真軟件 Dynaform詳細地分析了凹模過渡區(qū)圓角半徑、內(nèi)壓力加載方式、左右擠壓沖頭的軸向進給、平衡沖

2、頭的進給、摩擦系數(shù)等主要工藝參數(shù)對四通管內(nèi)高壓成形結(jié)果的影響規(guī)律。在滿足四通管件質(zhì)量要求的前提下,應該盡量選用凹模圓角半徑大的模具。對于內(nèi)壓力的加載方式,本文分別研究了雙線性、梯度、三線性內(nèi)壓力加載路徑對四通管內(nèi)高壓成形結(jié)果的影響,并最終確定使用三線性內(nèi)壓加載路徑。軸向進給的主要補料階段應該在成形階段,整形階段應該減小進給量或零進給。平衡沖頭的進給成形過程中應盡量與支管保持頂部接觸,最終使管件在良好的壓應力的狀態(tài)下成形。
  對于

3、內(nèi)高壓成形參數(shù)的優(yōu)化,本文提出了一種有限元模擬軟件與響應面法相結(jié)合進行參數(shù)優(yōu)化的方法。選取初始進給量、初始內(nèi)壓力、中間內(nèi)壓力作為設計變量,成形后管件的最小壁厚和最大壁厚為設計目標,基于 Box-Behnken Design實驗設計和響應曲面法,分別建立以管件的最小壁厚和最大壁厚為目標的響應面模型。通過方差和回歸分析,確定了模型的最優(yōu)參數(shù)。將模型預測的因素值進行有限元數(shù)值模擬后得到的結(jié)果與模型得出的結(jié)果值的誤差率均小于1%,驗證了模型的可

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