加载路径对X形管内高压成形质量的影响.pdf

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1、2013年10月机床与液压0ct．2013第41卷第19期MACHINETOOL＆HYDRAULICSVo1．41No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．19．010加载路径对x形管内高压成形质量的影响陈杰，金鑫，孔谅，王志远(上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240)摘要：借助管材液压成形仿真模拟软件，参照相关理论计算公式，探索确定仿真工艺参数。重点探讨了线性内压加载路径以及梯度内压加载路径对x形管成形质量的影响，同时分析了不同内压加载路径下，成形

2、质量出现差异的原因。结果发现，梯度内压加载方式比线性加载方式更容易获得成形质量较好的x形四通管。关键词：内高压成形；x形管；加载路径；有限元模拟中图分类号：TG394文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013)19—036—4InvestigationofLoadingPathsontheFormingQualityofX-shapedTubesCHENJie，JINXin，K0NGLiang，WANGZhiyuan(SchoolofMaterialScienceandEngineer

3、ing，ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Thesimulationprocessparametersweredeterminedwiththehelpoftubehydroformingsimulationsoftware，referringtorelevanttheoreticalformula．Theeffectsoflinearloadingpathsandgradientloadingpmhsonthefo

4、rmingqualityofX—shapedtubeswerediscussed．Itwasalsoanalyzedthereasonsforthedifferencesinqualityunderdifferentloadingpaths．Itisfoundthatit’SeasiertogetabetterqualityX—shapedtubethroughgradientloadingpathsthanlinearloadingpaths．Keywords：Hydroforming；X—s

5、hapedtubes；Loadingpath；FEA管材液压成形(THF)作为一种非传统的材料塑的减小以及K值的增大，成形时的破裂压力随之增性成形方法，近些年来伴随着节能减排、汽车车身轻大。研究表明：管材的直径以及厚度等几何参数对量化等概念的提出，在工业领域特别是汽车领域得到管材的液压成形过程有着显著的影响。，伴随着管了广泛的应用。液压成形的优点包括减少模具的数材直径的增加，减薄率减少将近1／3，同时管材的厚量，减少零件成形步骤，材料利用率高，并且能有效度分布更加均匀；然而随着管材长度的增加，获

6、得支改善零部件的性能“。近些年来伴随着先进控制技术管的高度显著下降，支管顶部减薄率明显增加。管材在内高压成形设备上的应用，内高压成形技术渐渐成与模具之间的摩擦因数也是影响成形过程的一个主要为一种灵活可控、安全高效的材料成形方法。近些因素。许多的研究表明，成形过程中的参数控制年来，运用内高压成形技术制造的各种管材越来越多(内压，轴向给进)是影响管材内高压成形质量的主地应用于汽车、航空航天等领域，并且还在不断拓展要因素。轴向进给对成形质量有较大影响，合适的其应用范围。轴向给进能有效避免破裂的发生，获

7、得合格的零部内高压成形的基本过程是将预处理后的管坯放入件。然而伴随着给进量的增加，所需要的整形压力也模具型腔内，然后内部加压与轴向加力补料，使管坯相应增加。内压越大，管材成形后减薄越明显，同时贴合到型腔内表面，从而获得所需的零部件。从管材发现伴随内压增大，成形过程对摩擦因数也更加敏成形过程可以看出，内部压力以及轴向补料是影响成感。文献[9]研究了内压与管材厚度、屈服强度、形质量的主要因素，另外管材、模具的性能、几何参模具最小内角半径之间的关系以及成形过程所需的内数成为另一个影响因素。文献[3]研

8、究了材料各项压方法。从以上分析不难看出：加载路径的优化、轴异性系数r以及应变强化系数n对管材成型性能的影向进给的调整以及这两者之间的关系成为管材成形响，发现各项异性系数r以及应变强化系数n对自由质量优化的主要方向。有限元分析方法(FEA)相涨形管材成形形状以及应变分布有着显著影响，r对与以往的试错实验方法，具有经济高效、灵活多值、n值越大，成形后零件应变分布越均匀，同时能变的特点，并且能帮助人们更好地理解管材成形的够获得更大的变形量。有学者研究证实，伴随着n值过程，协助探索、设计新的成形方法。基