前平后球狀橋殼管件充液壓制成形的研究.pdf

1、脹壓成形工藝是一種新的橋殼制造方法，首先將初始管坯兩端縮徑和中部脹形得到一定形狀的預(yù)成形管坯，再經(jīng)充液壓制成形為帶有附加前蓋的橋殼管件。脹壓成形橋殼具有無焊縫、質(zhì)量輕、強(qiáng)度剛度好等優(yōu)點(diǎn)，目前工藝中附加前蓋為球冠狀，材料利用率不夠高，工序較多，制造成本較高，本文設(shè)計了前平后球狀橋殼管件，并對充液壓制成形進(jìn)行了研究，以期提高材料利用率，減少工序，降低制造成本。
　　對于前平后球狀橋殼，分析了預(yù)成形管坯充液壓制的典型橫截面、縱截面的變形

2、過程，揭示了金屬的流動規(guī)律，指出了壓制過程中可能存在前平面凹陷和后蓋開裂的問題及其影響因素。
　　針對某載重5t的脹壓橋殼，設(shè)計了預(yù)成形管坯的形狀，給出了橋包部分后蓋半徑R1與制件橋包后蓋半徑R0的關(guān)系，即R1=K1R0，給出了前蓋半徑R2與后蓋半徑R1的關(guān)系，即R2=K2R1，其中K1和K2分別定義為后蓋系數(shù)和前蓋系數(shù)。
　　設(shè)計了不同K1和K2的預(yù)成形管坯，進(jìn)行液壓脹形數(shù)值模擬，基于成形時管坯是否開裂和是否褶皺，初步確定

3、了后蓋系數(shù)和前蓋系數(shù)的取值范圍。再對此范圍內(nèi)的預(yù)成形管坯進(jìn)行充液壓制模擬，根據(jù)成形時后蓋是否開裂和前平面是否凹陷，進(jìn)一步確定了后蓋系數(shù)和前蓋系數(shù)的合適取值范圍。
　　基于一個最優(yōu)的預(yù)成形管坯形狀，先制定出某載重5t前平后球狀橋殼的脹壓成形工藝流程，并對初始管坯進(jìn)行縮徑、液壓脹形和充液壓制的數(shù)值模擬，得出橋殼壁厚分布規(guī)律。通過建立以橋殼成形性、工序數(shù)、生產(chǎn)成本和性能為評價指標(biāo)的評價模型，采用評分法對前后球狀脹壓成形橋殼和前平后球狀脹