精密成形工程：T型管轴压胀形的加载轨迹优化研究
2022-06-01【作 者】刘胜杰;张彦敏
【前 言】
随着计算机的广泛应用，有限元模拟软件和优化软件能把大量需要人工完成的工作由软件集成处理，可以从多个设计可选方案评估研究，大大缩短产品的设计周期。实现计算机自动寻优是有限元模拟的发展趋势[1]。基于有限元软件和优化软件完成了T型管轴压胀形加载轨迹的优化集成，进而实现了计算机自动完成整个优化过程的功能，然后在T型管轴压胀形有限元模拟结果的基础上进行优化，得出更有利于零件成形的最佳加载轨迹。
T型管轴压胀形成形原理：
T型管轴压胀形的成形原理是以直管或预变形的管材作坯料，通过对管材内部施加内压和轴向进给补料使管坯成形为模具型腔形状的过程[2]，如图1所示。成形过程中，内压、轴压和径向反压三者之间的合理匹配是技术关键。若匹配不当会出现成形缺陷，如破裂、起皱等[3]，如图2所示。
【结 语】
文中利用有限元数值模拟软件和优化软件完成了T型管轴压胀形的优化系统集成，建立了优化数学模型，对T型管轴压胀形的加载轨迹进行了优化。最后对优化结果进行了有限元模拟验证，从验证后的模拟结果中可知，利用优化后的加载轨迹获得的管成形件的支管高度能满足要求，壁厚分布更均匀。该方法克服了传统模拟从有限模拟结果中比较选择获取优化结果显得更科学。同时该研究也为后续T型管轴压胀形的成形质量研究奠定了一定的基础，对相关领域的结构优化设计有一定的借鉴作用。
以下是正文：
