基于移動模具的并列雙支管成形工藝研究.pdf

1、管材內(nèi)高壓脹形工藝具備成形產(chǎn)品尺寸精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工序少、生產(chǎn)效率高、節(jié)約成本等特點，是21世紀(jì)管材塑性成形加工領(lǐng)域的重要工藝方法。進(jìn)行多支管的內(nèi)高壓成形工藝深入研究已成為近年來企業(yè)、高校研究的熱點，但研究結(jié)果表明并列雙支管存在雙支管中間無法補(bǔ)料的問題，要想突破支管高度的成形極限就必須先解決中間補(bǔ)料問題，有學(xué)者采用局部聚料的辦法擬解決補(bǔ)料不足的問題，但由于成形模具過于復(fù)雜且技術(shù)還不成熟仍然未很好解決補(bǔ)料問題。本課題主要是圍繞補(bǔ)料的

2、問題展開，嘗試用移動模具和內(nèi)芯折疊加載的成形工藝方法擬解決該問題。
　　本文主要通過有限元分析的途徑探究了基于移動模具的并列雙支管成形工藝，并且通過試驗驗證了折疊加載的可行性和對雙支管中間補(bǔ)料的明顯作用，圍繞本文課題主要做了以下內(nèi)容：
　　1、對并列雙支管成形過程進(jìn)行受力分析，分別對主管的內(nèi)、外表面、支管部位以及折疊加載部位進(jìn)行受力分析，分析了各部位的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)、壁厚分布規(guī)律。
　　2、運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS

3、/Explicit建立了基于移動模具的并列雙支管成形模型、傳統(tǒng)的并列雙支管成形模型，對基于移動模具的并列雙支管的第一次成形和第二次成形分別進(jìn)行仿真，深入探究了軸向位移量、內(nèi)壓值、移動模具速度對并列雙支管的第一次成形的影響，并且將仿真結(jié)果通過與傳統(tǒng)成形工藝進(jìn)行對比分析；同時還對比分析了基于兩種不同成形模具的并列雙支管件的壁厚分布規(guī)律。
　　3、利用現(xiàn)有的試驗設(shè)備進(jìn)行了基于折疊加載的并列雙支管成形試驗和基于傳統(tǒng)的并列雙支管成形試驗，通

4、過試驗管件驗證了折疊加載的可行性，同時對比分析了兩種成形工藝的優(yōu)缺點。
　　根據(jù)課題研究內(nèi)容得出以下結(jié)論：
　　1、隨著位移量的增加支管高度也明顯增加，位移量對移動型和傳統(tǒng)型成形工藝的支管高度影響程度分別為121％和77%。移動型比傳統(tǒng)型的支管高度提高了51.1%。對最大壁厚值的影響程度移動型是傳統(tǒng)型的3倍。但兩種成形工藝對成形管件最小壁厚值的影響均不顯著。
　　2、提高內(nèi)壓值成形管件的支管也增高，內(nèi)壓值對移動型和傳統(tǒng)

5、型兩種模型支管高度的影響程度分別為34.4%和21.3%；移動型的支管高度比傳統(tǒng)型的支管高度提高了33.2%。管件的壁厚最大、最小值隨內(nèi)壓值的增大變化均不明顯，對壁厚最大、最小值的影響都小于1%。
　　3、移動模具速度的增加支管高度逐漸降低，移動模具速度對支管高度的影響為-24%，移動模具的速度不論是慢于或快于軸向沖頭速度，對管坯材料的流動作用都是有益的，快移動模具速度對支管的最小壁厚值貢獻(xiàn)是兩倍的慢移動模具速度的貢獻(xiàn)。