基于DASLab的管材轴压胀形的加载控制

内压与轴向压力的合理匹配是管材轴压胀形成败的关键因素。本文利用数据采集与处理软件DASYLab实现了轴向压力基于内压的线性加载控制，为进一步研究更为复杂的管材轴压胀形的加载控制关系奠定了实验基础。     

加载路径对液压胀形管材成形性能的影响

在管材液压胀形过程中,加载路径对管材成形性能有着重要的影响,一直是研究热点。本文介绍了目前管材液压胀形中的各种加载路径如线性加载、折线加载、脉动加载和由模糊逻辑控制加载路径方式,阐述了各种加载路径的特点、原理及其对管材成形性能的影响,指出了深入研究加载路径要解决的几个关键问题。     

管材径压胀形技术

阐述了管材径压胀形工作原理,归纳了该技术相对自然胀形技术的优越性。重点介绍了近年来利用管材径压胀形技术将管材截面胀形成三角形、矩形和梯形时,管材胀形规律及变形特点的研究现状。最后指出了管材径压胀形技术的发展方向和亟待解决的问题。     

管材胀形中的圆角成形

提出考虑管材和模具间滑动摩擦的力学模型,来研究在方形模具中的管材胀形的塑性变形行为。通过对无摩擦条件下的滑动模型的研究,在理论上首次证明成形圆角半径存在最小极限值,并给出理论计算公式。采用提出的方法确定的最小极限半径可用于确定管材成形工件形状及其成形压力。最后采用自行设计的胀形装置进行管材在方形模具中的胀形试验,并与滑动模型计算结果进行比较。试验结果与计算结果对比表明,试验结果介于摩擦滑动模型和无摩擦滑动模型之间,这说明无摩擦滑动模型和滑动摩擦滑动模型的分析是正确的。     

管材液压胀形试验装置的开发

管材液压胀形试验装置的开发对管材液压胀形技术的发展起着不可估量的作用。简述了国内外近年来几种管材液压胀形的试验装置,包括外控液压增压式和内补液增压式试验装置,对比分析了它们的工作原理、技术特点、密封方式以及内液压力的产生方式,提出了试验装置开发的发展趋势。     

薄壁管液压胀形加载路径研究

采用塑性变形理论研究了薄壁管液压胀形过程中轴向载荷与内压力的变化情况。在两种不同变形方式下对薄壁管胀形过程进行分析，分别就两种变形方式提出了薄壁管胀形过程中轴压与内压的理论计算方法，获得了管材在不同应变比下变形时的载荷变化曲线，探讨了薄壁管胀形工艺中确定加载路径的变化范围。     

管材液压成形中胀形区摩擦系数测量方法

摩擦对管材液压成形有重要的影响,因而对摩擦系数测量方法的研究具有重要意义。简述了近年来管材液压成形中胀形区摩擦系数的测量方法,对比分析了它们的优点与不足。基于管材径压胀形原理,提出了一种测量胀形区摩擦系数的新方法,并设计和制造了相应的测量装置。本测试装置具有简单、直观、易于实现等优点。     

径压胀形中管材的填充性及成形性分析

通过对不锈钢管材径压胀形过程进行有限元数值模拟，对成形管材断面对角线长度变化趋势及壁厚分布规律进行了分析与比较，探讨了加载方式、管端约束条件（管端自由与管端固定）及摩擦条件对管材填充性及成形性的影响规律。结果表明，自由胀形直径或内压力越大，则管材的填充性越好，但成形性越差；管端固定时会使管材的填充性及成形性变差；摩擦使胀形管材断面形状不完全对称，且随着自由胀形直径或内压力的增大而显著。     

复合管胀形成形极限研究

采用成形极限理论及塑性失稳理论，将单层管胀成形极限理论推广到复合管，对复合管胀形成极限进行了分析，提出了复合管胀形过程中发生分散性失稳及集中性失稳时极限应变的计算理论，计算并讨论了复合管组成材料的机械性能及厚比对胀形成形性的影响。     

管材液压胀形高度影响因素分析与有限元模拟

为了评价管材液压胀形的成形性能，通过理论分析并采用有限元模拟的方法对管材液压胀形高度的影响因素进行了研究，发现在一定范围内随着应变硬化指数n值和各向异性指数r值的增大，材料胀形高度升高；而摩擦系数f值越小，则材料的胀形成形性能越好。     

管材内高压成形液压控制系统的研究

本文根据内高压成形原理设计了管材内高压成形液压控制系统.内高压成形过程中的关键问题是内高压的产生、轴向推力的控制以及两者的配合.本系统执行上下模具的合模动作,左、右冲头的推制控制,乳化液充液以及增压过程;利用增压缸产生高压内力,电磁铁的动作情况用可编程控制器进行控制;系统中所有执行元件共用一个并联液压源,提高能源利用率.     

Investigation of T-Shape Tube Hydroforming with Finite Element Method

In this paper, the finite element method is used to investigate the cold hydroforming process of a T-shape tube. A series of simulations on hydraulic expansion, axial feeding and the counterforce of the tubes was carried out using the program DEFORM-3D. The influences of the process parameters such as the internal pressure, the fillet radius, and counterforce on the minimum wall thickness of formed tube are examined. A suitable range of the process parameters for producing an acceptable T-shape tube that fulfils the industrial demand was also found. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr C.-T. Kwan, Department of Mechanical Manufacturing Engineering, National Huwei Institute of Technology, 64 Wunhua Road, Huwei, Yunlin, 632, Taiwan. E-mail: ctkwan@sunws.nhit.edu.tw     

波动加载管材液压成形系统关键问题的研究

分析了液压成形设备的组成以及在研发波动加载管材液压成形系统过程中涉及的关键问题,并对每个问题都提出了合理的解决方案,实现了系统的设计要求。     

超高压管材液压成形控制系统的研制

介绍了管材液压成形工艺,根据液压成形原理,自主研制出具备高压发生器、阀门管路等配件的超高压液压系统,同时通过可编程控制器实现对电磁元件的控制,有效地解决了管材在液压成形过程中的端口密封、进给补料等关键问题,为管材液压成形的实验研究奠定了基础。     

复杂管件液压成形设备液压控制系统的设计

在简要介绍管件液压成形技术原理及其优点后，针对副车架等大型复杂空心结构件的成形特点和要求，确定了设备的主要技术参数及总体设计方案．并对液压系统和控制系统进行了优化设计。所采用的低压大流量充液和高压小流量增压的双联泵供液模式可极大地提高设备的生产效率，所设计的二级卸荷回路可使系统的超高压液体能顺序平稳卸荷，所配置的电液比例伺服闭环控制系统使设备具有良好的动态性能、较高的控制精度和响应速度，完全能满足副车架等复杂空心变截面构件的塑性成形要求。     

管材液压成形有限元模拟与分析

应用有限元技术对管材液压成形过程进行模拟分析,得出在模具的凸凹起处管材的应变最大,并且随着压力增大在凸起处的任意一侧会随机发生材料失稳;管材的成形过程分两个明显的阶段,并给出了两个阶段的临界压力等结论.     

管件液压成形动力显式有限元仿真的虚拟加载时间分析

为保证管件液压成形动力显式有限元仿真的计算精度和提高计算效率，研究了虚拟加载时间对计算精度和计算效率的影响。以圆形截面零件的液压成形过程为例，通过计算结果与试验结果的比较确定了合理虚拟加载时间的设定准则，以不同虚拟加载时间条件下的系统能量分配来解释采用该准则的原因，用某型轿车副车架零件液压成形的动态仿真算例证明了该准则的有效性。     

基于管端轴向位移驱动方式的叉形管接件液压成形过程分析

针对叉形(T形类)零件,利用管件内腔体积在成形过程中不断减小的特点,开发了一种管端轴向位移驱动式管液压成形技术。有限元模拟和实验结果表明,使用该方法制造叉形管接件,对设备要求不高,加载路径简单且容易选择,可以大大简化管液压成形设备和生产过程,从而有效地降低成本。