7、薄壁管外部翻转中模具参数的影响及厚度减薄对拉伸行为的研究

薄壁管外部翻转中模具参数的影响及厚度减薄对拉伸行为的研究

1. 薄壁管外部翻转研究

在薄壁管外部翻转工艺中，有诸多因素影响着工艺的成功与否。许多研究人员对此进行了探索，为该工艺的实际应用提供了指导。

1.1 研究目的与方法

本次研究旨在通过实验和数值研究，确定实现薄壁管外部翻转的合适模具参数。采用轴向压缩带圆角的锥形模具来研究其几何参数的影响。具体方法包括进行多次模拟以检测管端的不同变形模式，并根据模拟结果开发实用图表，该图表定义在模具角度 - 模具半径平面上，可综合管轴向压缩过程中获得的不同变形模式区域，从而确定导致翻转过程的区域轮廓边界，预测确保双壁管部件所需的模具几何参数。同时，进行了一些实验来验证数值结果。

1.2 实验设置

• 工艺过程 ：将管状试样置于平冲头和锥形模具之间，通过对冲头施加轴向载荷，使薄壁管形成双壁部件。
• 试样参数 ：薄壁管固定外径 φe = 22 mm，壁厚 t0 = 0.76 mm，长度 l0 = 100 mm。
• 模具参数 ：考虑了四种不同半径 R 和角度 α 的模具。
• 实验条件 ：实验在室温下使用最大载荷为 50 kN 的万能拉伸 - 压缩试验机进行，所有测试均在无润滑剂、位移控制且冲头速度恒定为 5 mm/min 的条件下进行。

1.3 有限元分析

使用 ABAQUS 软件的标准版本进行有限元分析。开发了与管轴向