电子工艺技术：三通管复合胀形主要参数的正交试验分析
2023-02-04【作 者】翟江波;余心宏
管材液压胀形是内高压胀形技术的一种 ，即中空薄壁结构件整体塑性 成形 的先进制造技术。 目前，在德 国和美国等 国家汽车制造业轻量化进程中发挥着积极作用。同时 ，该项技术对提高航空、航天 、船舶和电子元器件等产业的制造技术水平具有重要意义[1] 。三通 管复合胀形则 是在轴向加压胀形的基础上，又在胀形区施加沿径向的反 向压力的管材胀形方法。径向反压力的介入 ，使得胀形区最大变形处的应力状态得到显著改善，使材料在静水压力或接近于静水压力状态下产生变形 ，更有利于材料的塑性性能的发挥。
三通管“内压 +轴 向压力 +径 向反压力”复合胀形如图1所示。内压 、轴压和径 向反压三者之间的合理匹配是三通管复合胀形技术的关键。内压过小而轴压过大，管壁容易失稳起皱 ；内压过大而轴压过小 ，管壁会严重变薄，甚至破裂 ；径向反压过小 ，不能有效抑制壁厚减薄 ；径向反压过大 ，轴 向压力势必要增大 ，从而导致凹模圆角处壁厚增加 ，甚至会在过高的压缩应力作用下产生塑性 折皱[2]。本文运用正交试验分析的方法研究 了内压力 、冲头进 给速度和径向反压力三个主要工艺参数对胀形支管高度的影 响规律；并且对内压的加载方式 、冲头进给速度 、反压的大小及其开始施加时间进行 了仔细分析和研究 ，利用数值模拟方法 ，选出了较优的加载方案。
【结 论】
本文主要对三通管复合胀形工艺中内压力 、轴压和径 向反压三个主要工艺参数的加载关系进行了研究 ：
(1)通过做正交试验得 出了三个参数对支管高度影响的主次顺序 ：内压初始压力上升速度越大越有利于支管高度的增大 ；轴 向冲头的进 给速度次之 ，最后是反压力 ；
(2)在正交试验 的基础上 ，分别对内压 、轴向进给速度和径 向反压的加载三因素分析可得 ：提高内压上升速度以及滞后和减缓径向反压施加的加载方式有利于获得较大高度的三通管件。
