加载路径对并列双支管变形行为及微观组织的影响
发布时间：2021-10-30 13:19
液压成形技术是一种极具优势和特点的传统塑性成形技术,其成形的零部件具有重量轻、强度高、工序少等优势,在航空航天、汽车等领域得到了广泛认可。目前,在全球能源紧缺环境下,节能减排是一项重大课题,而液压成形技术正是这一重大课题的一个重要环节。管材成形领域,主要成形一些对称性零部件,成形并列双支管这类非对称性零部件还鲜有报道,并列双支管这类零部件在电力、化工、石油、船舶、航空航天和汽车等行业中还有很大的市场需求。然而,并列双支管因为其结构复杂、成形难度大,支管高度较低,限制了并列双支管内高压成形技术的应用。本文以并列双支管为研究对象,借助响应曲面法以及ABAQUS有限元分析软件,对成形并列双支管的加载路径进行优化分析,建立了加载路径的相关工艺参数与并列双支管的最大支管高度、最大减薄率之间的函数模型,分析了内压、轴向进给、对支管高度、最大减薄率影响规律。采用优化后的加载路径成形,并列双支管的最大支管高度提高了5mm,最大减薄率略有增高。揭示并列双支管在内高压成形工艺下管件的塑性变形规律。针对优化前后的两条加载路径,通过数值模拟对并列双支管的成形过程进行模拟分析,研究发现:在不同的变形量下,顶部和...
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多段式冲头Figure1-2Multistagepunch
图 1-3 背压冲头成形原理Figure 1-3 Counter punch forming principlemmer[24]总结了 Dohmann、Fuchizawa、Manabe 等课题组借助理论分验论证等方法，主要以三通管为研究对象，全面系统的研究了加载影响规律，管材性能参数对管材胀形性能的影响规律，推导了管材及摩擦行为等方面基础理论，揭示了管材液压成形一般规律。数研究者是针对 T 型管、Y 型管的内高压成形工艺展开分析研究，并列双支管不同于 T 型管、Y 型管，它的结构复杂，不同位置的受且是单侧进给补料，所以，揭示其一般的成形规律具有重要意义。高压成形加载路径优化研究现状路径会直接影响多通管件的成形高度、壁厚分布均匀性、成形缺陷为了获得高质量、高精度的多通管件，国内外学者采用了不同的优化高压成形过程中的加载路径优化。
图 1-4 脉冲加载成形结果Figure 1-4 Pulse loading forming results赵长财[26]通过对变形过程的载荷分析，讨论了缺陷出现的应变比范围，提出关于内压力和轴向压力的理论公式，得出在应变比 0.5-0.7 范围内，胀形区域不会出现一些缺陷，最有利于胀形。Rimkus 等人[27]通过对简单圆形零件的加载路径设计，分别对轴向载荷和内压进行分段处理，每一段建立内压、轴向载荷与时间的线性关系，通过理论计算进行估计每一段结束阶段的内压和轴向载荷，这样就分别确定了轴向载荷、内压与时间的曲线关系 。这种方法对于复杂的零件一样适用，这样就可以很容易得到不同零件所需的加载路径。Genlin 等[28]采用响应曲面法对阶梯轴零件的内高压加载路径进行优化，选择目标函数为最小壁厚波动，分别对左右轴向位移-时间和内压-时间曲线进行优化。通过有限元模拟优化后加载路径结果显示，壁厚均匀性、形状精度显著提高。箫铭元[29]利用共轭梯度法结合有限元分析对 T 型管内高压成形加载路径进行优化
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于响应曲面法的并列双支管内高压成形加载路径的优化[J]. 郭衡,肖小亭,陈名涛,童江槐,邓俊,王果,周梓荣. 锻压技术. 2019(02)
[2]基于响应面法的副车架内高压成形工艺参数优化[J]. 李鑫,周杰,丁蓉蓉,卢顺. 锻压技术. 2018(10)
[3]镁合金管件的内高压成形机制与有限元模拟分析[J]. 王鑫松,王守仁,张永良,王高琦,郭培全,乔阳. 机床与液压. 2018(15)
[4]摩擦系数对薄壁T型管内高压成形的影响[J]. 戴龙飞,徐雪峰,孙前江,张建伟,熊光利. 锻压技术. 2018(07)
[5]三通管内高压成形工艺参数优化研究[J]. 朱书建,常雪,苏海迪,吴量. 山东工业技术. 2017(23)
[6]汽车排气管件内高压成形数值模拟及试验[J]. 刘忠利,郭训忠,徐金波,王刘安,马福业,陶杰,骆心怡. 塑性工程学报. 2015(04)
[7]加载路径对X形管内高压成形质量的影响[J]. 陈杰,金鑫,孔谅,王志远. 机床与液压. 2013(19)
[8]管材、显微组织和热处理对没有轴向力的液压成形管工艺响应的影响[J]. Fatemi A,Morovvati M R,Biglari F R. 热处理技术与装备. 2013(02)
[9]并排多通管内高压成形支管排列方式研究[J]. 章凯,肖小亭,温华典,陈颖. 热加工工艺. 2012(21)
[10]空调联箱多支管内高压成形缺陷及解决方案[J]. 温华典,肖小亭,谭利广,陈颖,章凯. 热加工工艺. 2012(11)
博士论文
[1]内外压复合作用下管材塑性失稳行为研究[D]. 崔晓磊.哈尔滨工业大学 2015
[2]高强度钢板热冲压过程的模具温度控制与数值模拟技术研究[D]. 张磊.山东大学 2013
[3]硼钢B1500HS的热冲压关键参数测试及其淬火性能研究[D]. 贺连芳.山东大学 2012
硕士论文
[1]加载路径对平行多支管内高压成形规律影响的研究[D]. 章凯.广东工业大学 2013
[2]高应变率下纯铜强迫剪切变形行为研究[D]. 唐林.中南大学 2012
[3]铝合金不同变形工艺下组织及性能研究[D]. 张磊.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3466800
【文章来源】：广东工业大学广东省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多段式冲头Figure1-2Multistagepunch
图 1-3 背压冲头成形原理Figure 1-3 Counter punch forming principlemmer[24]总结了 Dohmann、Fuchizawa、Manabe 等课题组借助理论分验论证等方法，主要以三通管为研究对象，全面系统的研究了加载影响规律，管材性能参数对管材胀形性能的影响规律，推导了管材及摩擦行为等方面基础理论，揭示了管材液压成形一般规律。数研究者是针对 T 型管、Y 型管的内高压成形工艺展开分析研究，并列双支管不同于 T 型管、Y 型管，它的结构复杂，不同位置的受且是单侧进给补料，所以，揭示其一般的成形规律具有重要意义。高压成形加载路径优化研究现状路径会直接影响多通管件的成形高度、壁厚分布均匀性、成形缺陷为了获得高质量、高精度的多通管件，国内外学者采用了不同的优化高压成形过程中的加载路径优化。
图 1-4 脉冲加载成形结果Figure 1-4 Pulse loading forming results赵长财[26]通过对变形过程的载荷分析，讨论了缺陷出现的应变比范围，提出关于内压力和轴向压力的理论公式，得出在应变比 0.5-0.7 范围内，胀形区域不会出现一些缺陷，最有利于胀形。Rimkus 等人[27]通过对简单圆形零件的加载路径设计，分别对轴向载荷和内压进行分段处理，每一段建立内压、轴向载荷与时间的线性关系，通过理论计算进行估计每一段结束阶段的内压和轴向载荷，这样就分别确定了轴向载荷、内压与时间的曲线关系 。这种方法对于复杂的零件一样适用，这样就可以很容易得到不同零件所需的加载路径。Genlin 等[28]采用响应曲面法对阶梯轴零件的内高压加载路径进行优化，选择目标函数为最小壁厚波动，分别对左右轴向位移-时间和内压-时间曲线进行优化。通过有限元模拟优化后加载路径结果显示，壁厚均匀性、形状精度显著提高。箫铭元[29]利用共轭梯度法结合有限元分析对 T 型管内高压成形加载路径进行优化
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于响应曲面法的并列双支管内高压成形加载路径的优化[J]. 郭衡,肖小亭,陈名涛,童江槐,邓俊,王果,周梓荣. 锻压技术. 2019(02)
[2]基于响应面法的副车架内高压成形工艺参数优化[J]. 李鑫,周杰,丁蓉蓉,卢顺. 锻压技术. 2018(10)
[3]镁合金管件的内高压成形机制与有限元模拟分析[J]. 王鑫松,王守仁,张永良,王高琦,郭培全,乔阳. 机床与液压. 2018(15)
[4]摩擦系数对薄壁T型管内高压成形的影响[J]. 戴龙飞,徐雪峰,孙前江,张建伟,熊光利. 锻压技术. 2018(07)
[5]三通管内高压成形工艺参数优化研究[J]. 朱书建,常雪,苏海迪,吴量. 山东工业技术. 2017(23)
[6]汽车排气管件内高压成形数值模拟及试验[J]. 刘忠利,郭训忠,徐金波,王刘安,马福业,陶杰,骆心怡. 塑性工程学报. 2015(04)
[7]加载路径对X形管内高压成形质量的影响[J]. 陈杰,金鑫,孔谅,王志远. 机床与液压. 2013(19)
[8]管材、显微组织和热处理对没有轴向力的液压成形管工艺响应的影响[J]. Fatemi A,Morovvati M R,Biglari F R. 热处理技术与装备. 2013(02)
[9]并排多通管内高压成形支管排列方式研究[J]. 章凯,肖小亭,温华典,陈颖. 热加工工艺. 2012(21)
[10]空调联箱多支管内高压成形缺陷及解决方案[J]. 温华典,肖小亭,谭利广,陈颖,章凯. 热加工工艺. 2012(11)
博士论文
[1]内外压复合作用下管材塑性失稳行为研究[D]. 崔晓磊.哈尔滨工业大学 2015
[2]高强度钢板热冲压过程的模具温度控制与数值模拟技术研究[D]. 张磊.山东大学 2013
[3]硼钢B1500HS的热冲压关键参数测试及其淬火性能研究[D]. 贺连芳.山东大学 2012
硕士论文
[1]加载路径对平行多支管内高压成形规律影响的研究[D]. 章凯.广东工业大学 2013
[2]高应变率下纯铜强迫剪切变形行为研究[D]. 唐林.中南大学 2012
[3]铝合金不同变形工艺下组织及性能研究[D]. 张磊.哈尔滨工业大学 2008
本文编号：3466800
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