不同退火温度对纯铜三通管胀形性能影响

将轧制态纯铜原始管材经400、500、600、700℃退火处理,对4种退火温度下的原始管材进行显微组织分析、拉伸试验,然后进行三通管胀形破裂试验,并通过扫描电镜观察了不同温度退火后纯铜管胀裂后的断口形貌。结果显示:随着退火温度升高,材料的抗拉强度、屈服强度下降,晶粒显著长大。不同温度退火后纯铜管的破裂形貌均为韧性断裂形貌,其中700℃退火管的韧窝深度相对变深,但韧窝数量急剧下降,并且出现比较平坦的断口。随着退火温度(400、500、600℃)升高,最大破裂内压下降,胀形支管高度升高,最大壁厚升高,最小壁厚降低。500、600℃退火由于其微观组织孪晶出现改善塑性,提高了胀形高度; 700℃退火晶粒十分粗大,抗拉强度最低,塑性最差,支管高度最低。     

基于响应曲面法的并列双支管内高压成形加载路径的优化

为了获得更好的并列双支管成形高度,基于内高压成形工艺的特点,对并列双支管成形过程中的加载路径参数进行优化。通过Design Expert软件进行试验设计,采用ABAQUS有限元软件对并列双支管内高压成形过程进行了模拟研究。以支管高度及减薄率为目标函数,借助Design Expert方差分析分别验证了支管高度(BH)和减薄率(TR)函数模型的可信度,通过期望值方法对多目标进行优化分析,形成一条并列双支管内高压成形优化加载路径。采用该优化加载路径进行试验验证,通过ABAQUS、试验、RSM分别对比了支管高度、减薄率,试验与RSM支管高度误差在0. 9 mm以内,试验减薄率比RSM预测值高3. 5%。     

进给冲头与背压对并列双支管液压成形性能的影响

为探究进给冲头与背压对并列双支管液压成形性能的影响,通过有限元分析与实验相结合的方法,对比分析了进给冲头长度与背压对管材支管高度与壁厚的影响。结果表明:在加载路径相同的条件下,随进给冲头长度增大,管材支管高度提高10. 52%,管材支管顶部壁厚减薄率变化率为23. 2%,因此,进给冲头长度增加有效提高了管材支管高度,减小了支管顶部壁厚减薄率;背压在并列双支管成形过程中有效减缓了管材支管顶部的壁厚减薄,有效提高了管材的成形性能。对此,通过有限元结果与实验结果分析发现,进给冲头与背压在一定程度上可有效改善并列双支管的成形性能,并且有限元分析结果与实验结果一致。     

液压成形的T2紫铜三通管微观组织研究

对液压成形后的T2紫铜三通管的直壁、拐角、顶部进行了微观组织及硬度分析。从受力和微观组织两方面分析了顶部易破裂的原因。运用XRD测试手段分析了顶部、拐角、直壁的位错密度变化。结果表明,组织中出现孪晶,晶粒被拉长成板条状,三通管的拐角处硬度最大,顶部硬度最小。顶部位错密度增加最多,拐角位错密度增加最少。     

进给冲头对并列双支管成形性能的影响

采用有限元分析法与实验相结合的方式分析了五种不同进给冲头长度对内高压成形并列双支管高度与壁厚分布的影响。结果表明:随着冲头长度的增加,支管高度提高,支管顶部管壁壁厚增大,支管顶部壁厚减薄量逐渐减小。有限元分析结果与实验结果基本一致。     

背压对并列双支管内高压成形充模能力与壁厚的影响

为了探究并列双支管内高压成形过程中管件成形性能,本文采用数值模拟方法研究了背压对管件充模能力以及壁厚的影响。结果表明:在最大内压和轴向进给量不变的情况下,相比无背压冲头的加载路径,具有背压加载路径的并列双支管的充模能力提高5.6%,支管顶部最大减薄率降低39%,有效防止了管件破裂。背压加载路径有效提高管件的充模能力和延缓壁厚减薄,从而提高管件成形性能。随着背压冲头后退速度增加,并列双支管的充模能力基本不变,最大减薄率和支管高度增大。