管材脈動液壓成形時動態(tài)摩擦特性的研究.pdf

1、摩擦在金屬塑性加工尤其是管材液壓成形中起著重要的作用。在管材液壓成形中，許多摩擦系數(shù)的測量方法假設(shè)管材內(nèi)部通入的液體壓強與接觸壓強相等，利用液體壓強代替接觸壓強來計算摩擦系數(shù)，但是事實上它們未必相等，這種假設(shè)可能會對摩擦系數(shù)的計算造成一定誤差。在管材脈動液壓成形過程中，管材受到循環(huán)交替的加載及卸載作用，管材與模具之間的接觸壓強可能不斷發(fā)生變化，摩擦系數(shù)可能隨著管材的塑性變形而動態(tài)變化，另外，脈動液壓的振幅和頻率也可能會對接觸壓強造成一定

2、影響，因此摩擦特性將更加復(fù)雜，研究脈動液壓加載下管材的摩擦特性對于提高管材成形性能具有極大意義。
　　基于上述問題，本研究提出一種管材液壓成形時導(dǎo)向區(qū)接觸壓強和摩擦系數(shù)的測量方法，（該方法已申報國家發(fā)明專利，受理號：201410391496.X），并根據(jù)此方法開發(fā)了一套測量裝置，（該裝置已授權(quán)國家實用新型專利，專利號：ZL201420449685.3）；利用該裝置對SUS304不銹鋼管材分別進(jìn)行了非脈動與脈動液壓加載的脹形試驗研究

3、，同時通過ABAQUS有限元分析軟件對管材液壓成形過程進(jìn)行了有限元仿真，并通過對試驗結(jié)果和仿真結(jié)果的對比分析，驗證了仿真模型的精確性；結(jié)合試驗和仿真結(jié)果，分析了導(dǎo)向區(qū)接觸壓強的變化規(guī)律，建立了接觸壓強與液體壓強的關(guān)系，并分析了脈動液壓振幅和頻率對此關(guān)系的影響；通過試驗方法測量了管材與模具之間的動態(tài)摩擦系數(shù)，并分析了脈動液壓振幅和頻率對摩擦系數(shù)的影響規(guī)律。
　　研究結(jié)果表明：（1）無論是在非脈動還是脈動液壓加載情況下，接觸壓強均小于