机械工程师：基于ANSYS/Ls-dyna的螺旋曲面液压充模胀形研究
2022-04-28【作 者】乔金梦;王树强;刘希敏;倪洪启
【引 言】
螺杆钻具已广泛应用于石油工业，是一种非常特殊的螺旋机械，主要应用于深井、超深井、分支井、大位移井等特殊钻井工艺中[1]。传统的螺杆钻具金属定子橡胶层的厚度并不均匀。等壁厚橡胶层的金属定子，是在预加工有内螺旋曲面的金属定子内壁注胶生成等壁厚的橡胶层[2]。
液压胀形技术是一种把液体作为传力介质，利用液体压力和轴向推力的共同作用使管坯变形成为特定形状的零件的柔性加工技术[3]。目前液压胀形加工技术及理论研究主要集中于管件内高压成形，国内外对管件外高压成形的研究尚在起步阶段。
螺旋曲面内外高压胀形原理：
管材内高压胀形是把液体注入要胀形管坯的内部，施加高压载荷，由管坯两端的冲头对其进行密封操作，而且施加轴向进给力对管材施压，进行材料的填补，在两种压力载荷的相互作用下使管坯发生塑性形变，最后与模具的内表面完全贴合，得到所需要求的形状。而外高压胀形与之相反，它是利用高压液体在空心管材坯料外部施加静水压力使坯料横截面积缩小，并成形到置于其内部的芯模上获得相应零件的成型工艺。螺旋定子管内外高压胀形的实验装置原理如图1所示。
【结 论】
提出了采用外高压胀形成形管件凹槽部分，内高压胀形成形管件凸起部分的分步胀形方法。通过有限元分析了成形压力、管件壁厚对成形的影响规律，验证了方法可行性，为后续胀形实验实施及参数优化提供了依据。
以下是正文：
