三通管液壓成形與模具參數(shù)化研究.pdf

1、液壓成形是一種復雜的整體塑性成形技術。成形管件具有表面精度高、質量輕、裝配誤差小、節(jié)約成本等優(yōu)點并且在航空、汽車等領域有著極大地應用價值和發(fā)展前景。在實際生產中，考慮到模具設計周期長、設計人員修改繁瑣等因素，所以，開發(fā)三通管液壓成形模具的專用參數(shù)化設計系統(tǒng)以提高設計效率。本文采用仿真模擬和實驗研究相結合的方法，配合模具的參數(shù)化設計，針對管徑為32mm，壁厚為1mm的 LF2M鋁合金管件開展液壓成形基礎性研究。研究內容主要集中在5個方面：

2、
　?。?）為準確測量直徑為32mm，壁厚為1mm的LF2M鋁合金管件的材料性能，采用單向拉伸實驗中的恒速-位移法。一方面通過不拉斷試樣得到材料的力學性能參數(shù)后，推導并計算出該類型試樣的塑性應變比r值；并由得到的真實應力應變關系曲線圖擬合得到材料的應變硬化指數(shù)n值及強度系數(shù)k值。另一方面通過拉斷試樣得到常溫下該材料的延伸率δ和抗拉強度ζb。
　?。?）為了得到該類型三通管件各工藝參數(shù)對成形效果的影響規(guī)律和其成形壁厚分布規(guī)律，

3、結合液壓成形技術和有限元法，使用Dynaform軟件對三通管液壓成形開展有限元模擬。結果表明：隨著摩擦系數(shù)的增大，支管的高度降低而支管的壁厚差增大；隨圓角半徑的增大，支管的高度增大而支管的壁厚差減小。成形后支管壁厚的分布規(guī)律為：以支管頂部中心為視角，沿支管管壁向下壁厚逐漸遞增，倒圓角區(qū)域的壁厚達到最大。
　　（3）為了獲得合理的內壓力加載路徑，通過對不同內壓力加載路徑的比較，設計了有初始內壓力的單線性加載路徑。結果表明：在該加載路

4、徑下，當左、右進給量最大位移定為20mm，內壓力設定為5MPa-10MPa時，有效支管高度為26.21mm、有效高度截面最小壁厚為0.88mm，均能滿足有效支管高度為25mm,最小減薄率不超過25％的成形三通管件。并發(fā)現(xiàn)在成形開始時，給予合適的初始內壓力能夠避免成形中的褶皺現(xiàn)象；過大的內壓力終值會導致支管頂部的破裂；在成形中后期，內壓力對控制支管高度起主導作用。
　?。?）為了提高模具設計效率、縮短設計周期并方便研究人員對其他管徑