精密成形工程:双金属复合管充液压形成形研究

行业动态     |     2020-03-13
摘要:目的 促进双金属复合管中空构件在实际生产中的应用与推广。方法 通过实验和数值模拟,研究双金属复合管室温下充液压形的可行性,分析内压对管材缺陷的影响,总结主要缺陷形式及缺陷的发生原因。结果 室温成形时所需压力仅为15 MPa。

  摘要:目的 促进双金属复合管中空构件在实际生产中的应用与推广。方法 通过实验和数值模拟,研究双金属复合管室温下充液压形的可行性,分析内压对管材缺陷的影响,总结主要缺陷形式及缺陷的发生原因。结果 室温成形时所需压力仅为15 MPa。对于Fe/Al双金属复合管而言,当其内压增大至17 MPa时,则回弹量很小,通过控制坯料的回弹量即可减小内外管间隙缺陷。成形件壁厚分布均匀,且内压对其影响较小。结论 充液压形可在室温下成形双金属复合管。回弹是成形件存在间隙的主要原因,间隙随着内压的增大而减小。
 
  来源:《精密成形工程》2018年第2期
 
  作者:林才渊
 
  S.M.H. Seyedkashi通过理论推导,得出了双层管液压内高压胀形破裂前的最大内压和避免起皱的最小内压的理论计算公式。孙显俊等人利用有限元模拟,研究内压和摩擦对Fe/Al双金属复合三通管内高压胀形过程中减薄率的影响,并根据模拟进行了相应的试验。
 
  孔得红等人采用气压胀形冷缩结合工艺,获得正六边形截面Mg/Al双金属复合异型管工艺。
 
  上述两种工艺均存在难以克服的缺点,如液压胀形所需成形压强大、成形极限小,气压胀形需要高温、一成本大等。此外, Mohebbi等人对旋压成形铜/铝复合管结构进行了理论模拟与试验验证,其工艺简单、成形效率高,但仍需要加热,因此,如何低成本,高效成形双金属复合管中空结构件迫在眉睫。
 
  为此,初等人提出了充液压形方法,并将其应用在了高强钢和镁铝合金成形上。充液压形相较于传统气液胀形成形最大的优点在于其所需的内压更低,约为后者的5%-15%,所需合模力约为后者的50%,所需设备的吨位也大大减小。 另外,由于前者成形过程中,其内压很小,不会出现管材胀形,所以其壁厚均匀性更好。鉴于以上优点,文中采用充液压形技术成形Fe/Al双金属复合管,同时探讨其成形规律。
       
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