四通管內高壓成形有限元模擬及工藝分析和優(yōu)化.pdf

1、在航空航天、汽車工業(yè)等領域，在保證汽車零部件質量的前提下，減輕構件的重量是先進制造技術發(fā)展的趨勢之一。內高壓成形技術正是在此需求下的產生的一種以輕量化為核心的先進制造技術。相對于傳統(tǒng)的機加工、鑄、鍛、焊等工藝技術，內高壓成形技術生產的管類零件，成形產品質量好，節(jié)約材料，已成為塑性加工領域研究的前沿和熱點。
　　本文運用有限元模擬仿真軟件 Dynaform詳細地分析了凹模過渡區(qū)圓角半徑、內壓力加載方式、左右擠壓沖頭的軸向進給、平衡沖

2、頭的進給、摩擦系數等主要工藝參數對四通管內高壓成形結果的影響規(guī)律。在滿足四通管件質量要求的前提下，應該盡量選用凹模圓角半徑大的模具。對于內壓力的加載方式，本文分別研究了雙線性、梯度、三線性內壓力加載路徑對四通管內高壓成形結果的影響，并最終確定使用三線性內壓加載路徑。軸向進給的主要補料階段應該在成形階段，整形階段應該減小進給量或零進給。平衡沖頭的進給成形過程中應盡量與支管保持頂部接觸，最終使管件在良好的壓應力的狀態(tài)下成形。
　　對于

3、內高壓成形參數的優(yōu)化，本文提出了一種有限元模擬軟件與響應面法相結合進行參數優(yōu)化的方法。選取初始進給量、初始內壓力、中間內壓力作為設計變量，成形后管件的最小壁厚和最大壁厚為設計目標，基于 Box-Behnken Design實驗設計和響應曲面法，分別建立以管件的最小壁厚和最大壁厚為目標的響應面模型。通過方差和回歸分析，確定了模型的最優(yōu)參數。將模型預測的因素值進行有限元數值模擬后得到的結果與模型得出的結果值的誤差率均小于1％，驗證了模型的可