塑性工程学报：圆板成对无模液压胀形过程的研究
2023-02-28【作 者】曾元松;王仲仁
【引 言】
圆板成对无模液压胀形工艺的目的是要成形大型椭圆封头的球顶部分，它是受球罐无模液压胀形新工艺的启发而由王仲仁教授首次提出来的，并通过实验取得了成功[1,2]。与传统成形椭圆封头的分瓣压片法和两步旋压法相比，该工艺具有节省费用并可成形特大型封头的优点。但是在该工艺的实验过程中发现，如果圆板周边自由，在胀形过程中将会发生起皱而使实验失败，虽然后来通过增加圆板周边刚性的方法克服了起皱，但分析自由胀形时圆板的起趋变形规律无疑将对采取合适的防皱措施具有重要的指导意义。
【实验研究】
圆板成对无模液压胀形的实验模型如图1所示。实验模型的上下两平板的厚度为3mm两块圆板通过一圆环连接，成，所用管子为直径76mm圆环的截面为半个圆管截面，该圆环是将管子从中剖开后弯曲而厚度3mm的钢管。实验件的材料为Q235A。
通过在实验件内充水加压，使之发生塑性变形，以期同时得到两个相同的成形件。由于在弯卷圆环时，不可避免的在工件上留下一些压痕，当内压为0. 25M Pa时，在壳体边沿的最大压痕处(压痕深为10mm)突然发生了起皱。图2为实验件起皱后的照片。
【结 论】
通过实验和有限元模拟证明了圆板成对无模液压胀形时，壳体边沿将发生起皱;考虑初始缺陷的有限元模拟结果与实验结果无论在失稳临界压力还是在起皱形态上都非常吻合;由于初始缺陷的存在将大大降低壳体的抗失稳能力。
以下是正文：
