薄壁管彈性介質(zhì)脹形工藝的研究.pdf

1、彈性介質(zhì)脹形是制造特殊形狀金屬薄壁管件的重要方法，特別是一些采用繞彎、推彎等傳統(tǒng)彎管方法很難成形的小半徑管彎頭，可以應(yīng)用聚氨酯橡膠等彈性體作為介質(zhì)進行脹形加工，得到質(zhì)量很好的零件。但迄今對這種彈性介質(zhì)三維脹形過程的研究并不深入，成功的數(shù)值模擬也很少見。
　　 本文首先對彈性介質(zhì)脹形過程數(shù)值模擬的一些關(guān)鍵問題進行了研究。歸納了橡膠類材料幾種常見的本構(gòu)模型；簡要介紹了橡膠類材料性能的測試方法；對模擬中所用到的聚氨酯橡膠材料，通過經(jīng)驗

2、的方法確定出Mooney-Rivilin超彈材料模型的三常數(shù)，作為模擬中的初始材料參數(shù)。超彈性模型參數(shù)的確定、時間增量小所引起的計算耗時長以及大變形時網(wǎng)格畸變等問題是進行管材聚氨酯橡膠脹形數(shù)值模擬時遇到的主要問題，通過橡膠模型參數(shù)的經(jīng)驗測算，設(shè)置質(zhì)量放大、提高網(wǎng)格質(zhì)量、適當調(diào)整接觸剛度等途徑可經(jīng)濟有效地解決上述問題。
　　 本文對一個不銹鋼管彎頭的聚氨酯橡膠脹形過程進行了數(shù)值分析。研究了脹形成形的典型過程；對成形過程中的壓力的變