哈尔滨工业大学学报：钢制变直径容器无模液压胀形实验研究
2023-04-07【作 者】刘钢;张明学;王仲仁
无模液压胀形技术具有省料、能耗低、不需专用设备和模具、造价低等优点，已被广泛应用于实际生产中，如制造各种工业用大型球形、椭球形容器和建筑设施等[1-4]。某些工业容器和大型艺术造型要求采用细颈鼓肚的变直径花瓶形制件（如图1所示），但是由于其形状更复杂，制造难度比较大。本文提出了利用无模液压胀形工艺来制造大型花瓶式容器的新思路。
在以往采用无模液压胀形技术制造球形容器时，曾出现的问题主要包括焊缝开裂和某些部位的失稳起皱。在花瓶形容器的成形过程中，上述问题更为突出，由于容器非球对称，其鼓肚部分在胀形过程中极易沿赤道起皱。本文通过对不同结构的壳体成形过程进行实验研究，观察试件的变形过程及特点，分析了此类试件的变形过程及采用整体液压胀形工艺成形此类制件的可行性。
【结 论】
（1）焊缝对变形有一定的影响，焊缝附近的变形特点是沿焊缝的法向伸长较大、沿焊缝的切向伸长较小。
（2）方案二采用双锥台结构，焊缝最少，经济性最好。虽然焊缝及附近区域在胀形过程中处于一拉一压变形状态，易失稳起皱，但随着内压的增大，逐渐转化为双向拉伸状态，因而起皱又会消失，最后制件表面也比较光滑。
（3）壳体颈口胀形比较困难，但通过预先成形喇叭口可以实现颈口与瓶身的圆滑过渡。
（4）利用无模液压胀形工艺制作变直径花瓶造型容器基本可行，该工艺不需要模具，下料简单，组焊容易，周期短，对于大型单件的制作更是独具优势。
以下是正文：
