微型管件液压成型工艺研究现状与发展趋势(2)
时间:2018-04-11 22:20 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
由于管件液压成形工艺是当前塑性加工研究的前沿和热点之一，关于液压成形机理(如加热成形、高强度合金钢成形、铝合金成形等)、试验方案设计、失败模式预测、预弯和预冲压对成形结果的影响等方面的研究成果非常多，在此不再赘述。 2 国内发展状况及研究现状 国内对管件液压成形技术的研究起步比较晚，1999年，在国家自然科学基金的资助下，哈尔滨工业大学率先系统地开展了成形机理、工艺、以及数值模拟的研究工作，并于2000年完成了国内首台液压成形设备的研制。同期，吉林工业大学采用液压成形技术研制出了1t轻卡的后桥壳，现在正在开展3t卡车后桥壳和汽车副车架的研究。 清华大学则开发了刚塑性有限元软件HydorFORM-3D，并对汽车副车架成形工艺进行了数值模拟研究。受设备、资金等条件的限制，国内对液压成形的研究大都集中在理论研究和数值仿真上。苏岚等应用动态显示有限元法，对不同加载条件下的T形管件成形过程进行模拟分析，探讨了最优加载路径的设计原则；戴昆等运用薄膜理论分析了管坯在轴向力单独作用下的压缩失稳现象，并给出了临界轴向压力的计算公式；吴洪飞等分别利用非线性弹性稳定理论和塑性稳定性理论对液压成形过程中的开口圆柱壳弹性稳定性问题和塑性屈曲失效行为展开了研究；朗利辉等对液压成形过程中失效形式及其消除方法进行了研究，并将皱分为有益皱和有害皱，通过合理的工艺设计来控制有益皱的产生促进零件成形性能的提高；张庆等采用成形极限理论及塑性失稳理论，将单层管成形极限理论推广到复合管，提出了复合管胀形过程中发生分散性失稳和集中性失稳时极限应变的计算理论，并讨论了复合管材料的机械性能及厚比对液压成形性能的影响；王小松等对液压成形起皱过程进行了理论分析、数值模拟和实验研究；苑世剑等对不锈钢方形截面空心构件液压成形进行了实验研究，比较了有无轴向进给和加载路径对方形截面构件的影响；刘钢等采用数值模拟和实验研究对管件液压成形进行了非对称加载路径和预成形的优化，并分析了加载路径对壁厚均匀性的影响，并成功试制出样件；王学生等针对现有复合管制造工艺中存在的问题，研制开发了一种焊接不锈钢衬里复合管液压成形装置；李洪洋等利用实验手段对三台阶轴液压成形工艺中补料量的作用和内压参数的影响进行了研究，并给出了补料量的通用计算公式和不同内压条件下零件的壁厚及应变分布；雷丽萍等将刚塑性有限元软件HydorFORM --3D与Oyane延性断裂准则结合起来对副车架液压预成形工艺进行了数值模拟。 总的说来，我国管件液压成形技术研究虽然起步较晚，但发展很快。当前在成形机理、工艺、模具和设备关键技术研究等方面取得了很大进展，并研制了一批典型零件，为产业化奠定了基础。 3 管件液压成型技术发展趋势 管件液压成形技术的广泛应用又促进了自身的不断发展，使得该技术已成为制造业的研究热点。但与传统的冲压、焊接等成形工艺相比，该技术无论是在设备、模具、工艺还是在成形机理、计算机控制等方面仍有许多问题需要深入研究，主要如下。 (1)液压成形设备关键技术。设计新型的低成本的锁模液压机或锁模机构，研究更快的合分模系统，开发更高速度的充液系统，让设备集成更多的功能，具有更大的灵活性等问题仍需要研究，以便降低设备的投资成本，提高设备的生产效率，促进液压成形技术的发展。 (2)液压成形工艺设计准则。借助有限元数值模拟技术，结合实验数据和生产实践经验，应逐步形成液压成形工艺的设计准则，包括截面形状、最小圆角、最大膨胀量、最大减薄率、管材弯曲形状、预成形以及如何确定初始管材直径和厚度等。 (责任编辑：qin) |