塑性工程学报：多通管挤压胀形过程的分析与计算
2022-06-21【作 者】 夏巨谌;杨雨春;胡国安;李赞
【前 言】
近年来，采用原始管坯通过挤压胀形辅以其它成形工序 ，取代铸、锻、焊毛坯通过切削加工的生产方法，制造各种复杂空心零件 ，如各种管接件 、汽车和飞机凸轮轴 、偏心轴 、支架 、散热器 、车架零件等 。突破了塑性加工主要是提供毛坯的范畴，向部分取代工、直接生产半成 品和成品零件的方向发展 ，在汽车、航空航天飞行器和家电等的关键零件的生产中得到了愈来愈多的应用 。
对于挤压胀形工艺，一般将多通管作为各种复杂空心零件的基础件。国内外学者又以 T形管作为多通管的典型件。对其挤压胀形工艺进行了多方面的研究 。归纳起来 ，有 3种研究方法：
①采用理论分析与实验相结合的方法 ，即通过大量实验数据总结出 T形管挤压胀形 时的参数化的速度场 ，然后用能量法及主应力法求解；
②采用近似理论分析法．这主要是假设变形是轴对称或平面状态．采用主应力法或限法求解，并对解析解乘以修正系数进行修正；
③数值模拟与计算 ，主要是采用有限元法，并与实验相结合 。
【结 论】
1、提出了应变样条法，并利用这种方法对T形管挤压胀形的变形特征截面上所选取的样条进行了应力应变状态分析 ，建立了挤压 力 、胀形力与平衡力三者间的关系式，为获得这 3个作用力问的合理匹配关系提供了理论依据 。
2、通过弹塑性动力显式有限元分析表明．对于T形管挤压胀形．为了得到长径比大的支管，成形力的作用及影响如下 ：
①管坯内部的胀形力 、管坯端部 的挤压力与支管端部 的平衡力应同时作 用，挤压力和平衡力应随胀形力的增大而相应地增 大，三者之间应保持合理的匹配关系；
②增大胀形力和平衡 力，提高变形金属的静水压力 ，将有效地提高管坯金属的成形极限，而对三通管的成形过程及壁厚变化不产生影响；
③应变样条分析、有限元模拟分析与实验结果吻合程度较高，表 明所提 出的应变样条分析法、所建立的有限元模型和所开发的模拟程序是正确的，具有实用价值。
以下是正文：
