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  • 等径三通的发展趋势
  • 2017-09-20 阅读次数:[]
  • 管材轴压成形虽然拥有许多优点,但还是一个相对较新的工业技术,现仍存在一些关键性技术问题有待进一步研究。国标碳钢三通管材的轴压胀形成形过程与很多因素有关,如模具的圆角、管材与模具间的摩擦、管材的几何尺寸、管材的材料特性、施加在管材内压力与轴向进给量、反向压力之间的匹配关系等等。加载轨迹对于轴压胀形成形过程至关重要。由于在胀形中内压力、轴向进给以及反压进给三者之间的匹配不当会引起成形缺陷的出现如起皱、破裂等。因此,为避免成形缺陷的产生,获得壁厚分布均匀和支管高度较高的高质量的国标三通管,必须对碳钢三通管轴压胀形的加载轨迹进行优化。
    目前各国的研究者都在努力寻求各种方法来优化轴压胀形的加载轨迹,并对内压力、轴向进给量和上冲头的加载进行优化。文献中的一些研究者基于理论计算和反复实验的方法探寻其成形工艺的最优加载轨迹,但这种方法不仅昂贵费时而且还不准确。随着计算机的快速发展和有限元法的完善,还有一些研究者采用有限元模拟和实验相结合的方法对管材胀形进行模拟分析,确实减少了实验工作量,减缩了时间,比以前单纯用实验方法更能直观地反映出成形过程,预报出成形缺陷,探索出工艺参数对成形质量的影响。但根据理论计算和实际经验从有限次数的模拟结果中选择出的最优参数,并不是真正意义的科学的最优参数。如何让计算机能自动寻找最优值,是大多数研究者一直探索的问题。
    本文在国标无缝三通管轴压胀形的加载轨迹的优化方面,需要应用最优化的理论和算法,实现计算机自动寻找最优值,就必须将有限元仿真和最优化理论和算法结合起来引入到管件轴压胀形研究中,以研究管坯的成形性能及轴压胀形的加载轨迹优化。因此,将优化理论和算法引入到管件轴压胀形研究中,开发应用几何建模、有限元仿真和最优化理论与算法集成技术成为有限元数值模拟的发展趋势,对管材轴压胀形的理论研究和此技术的发展具有重要意义
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