加载路径对平行多支管内高压成形规律影响的研究
平行多支管是主管上有多根平行排列支管的多通管件。薄壁平行多支管的传统加工工艺主要有焊接和翻边两种，但这些工艺有残余应力较大、支管高度较小等缺陷，使得平行多支管加工质量较低，使用寿命较短。
管件内高压成形技术是一种典型的现代塑性成形工艺，他克服了传统加工工艺产生的各种缺陷，提高产品性能，延长使用寿命。由于管件内高压成形技术具有生产成本低、材料利用率高、产品性能好、质量轻等优点，近年来被广泛应用于汽车、航空等领域各类空心零件的制造中。本文在平行多支管顺序内高压成形的基础上，从理论分析、数值模拟和工艺优化的角度研究加载路径对平行多支管内高压成形规律的影响，改变了平行多支管的传统加工方法，提高加工质量，为实际生产提供依据。主要内容如下:
将管件视为薄壁管，在成形过程中始终为平面应力状态。在简化假设的基础上，分析单侧双排四通管内高压成形过程内侧主管、外侧主管和支管的应力状态、应变状态和壁厚分布规律，分析单侧双排四通管的壁厚分界线以及加载路径对壁厚分界线的影响。
以具有六根支管的平行多支管为研究对象，用数值模拟方法研究轴向载荷、内压和背压力对平行多支管成形规律的影响，研究内压随时间呈曲线变化加载规律对平行多支管内高压成形规律的影响和多次成形方法对平行多支管内高压成形支管高度和壁厚分布的影响。
利用正交试验设计和数值模拟方法得到指定加载方式条件下不同加载工艺参数对应的支管高度和最大最小壁厚，利用灰色理论中关联度计算和比较方法，将支管高度、最大壁厚、最小壁厚这三个不相关参数的优化这一多目标问题转化为关联度的比较这一单目标问题，获得轴向位移载荷和内压最优加载参数组合，并用数值模拟方法进行验证，得到最优加载工艺参数组合条件下成形得到的平行多支管的支管高度、最大壁厚和最小壁厚。结果表明，基于灰色系统理论优化后的加载路径成形的平行多支管支管平均高度较高，壁厚分布更均匀。
平行多支管;内高压成形;加载路径;支管高度;数值模拟方法
广东工业大学
硕士
材料加工工程
肖小亭
2013
中文
U173.2
74
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）