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(nèi)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(fù)合而產(chǎn)生的新技術(shù)。徑壓脹形不僅節(jié)省了能源,降低了對壓力設(shè)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(shù),具有良好的應(yīng)用前景。
　　采用有限元分析軟件DYNAFORM對徑壓脹形過程進(jìn)行了數(shù)值模擬,通過對不同動模運動方式、不同內(nèi)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(jié)果進(jìn)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(jié)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(nèi)壓力以及應(yīng)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(nèi)壓力及應(yīng)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(dǎo)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(nèi)壓力、摩擦系數(shù)及應(yīng)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(jié)論,在充分利用徑壓脹形特點及優(yōu)勢的基礎(chǔ)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(jié)果表明:當(dāng)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(nèi)壓力p均呈指數(shù)關(guān)系變化。對角線長度差值ΔL對于摩擦