基于移動(dòng)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(diǎn)，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(diǎn)，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(dòng)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(dòng)模具的并列雙支管成形工藝，并且通過試驗(yàn)驗(yàn)證了折疊加載的可行性和對(duì)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(duì)并列雙支管成形過程進(jìn)行受力分析，分別對(duì)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(dòng)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(duì)基于移動(dòng)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(dòng)模具速度對(duì)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(duì)比分析；同時(shí)還對(duì)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(yàn)設(shè)備進(jìn)行了基于折疊加載的并列雙支管成形試驗(yàn)和基于傳統(tǒng)的并列雙支管成形試驗(yàn)，通

4、過試驗(yàn)管件驗(yàn)證了折疊加載的可行性，同時(shí)對(duì)比分析了兩種成形工藝的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　根據(jù)課題研究?jī)?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(duì)移動(dòng)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(dòng)型比傳統(tǒng)型的支管高度提高了51.1%。對(duì)最大壁厚值的影響程度移動(dòng)型是傳統(tǒng)型的3倍。但兩種成形工藝對(duì)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(duì)移動(dòng)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(dòng)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(duì)壁厚最大、最小值的影響都小于1%。
　　3、移動(dòng)模具速度的增加支管高度逐漸降低，移動(dòng)模具速度對(duì)支管高度的影響為-24%，移動(dòng)模具的速度不論是慢于或快于軸向沖頭速度，對(duì)管坯材料的流動(dòng)作用都是有益的，快移動(dòng)模具速度對(duì)支管的最小壁厚值貢獻(xiàn)是兩倍的慢移動(dòng)模具速度的貢獻(xiàn)。