锥形模机械扩径力计算与主要影响因素分析

摘要

研究了管材锥形模机械扩径的特点,分析了扩径过程中变形区的应力状态,建立了变形区单元体模型.采用金属塑性成形中求解变形力的主应力法,根据Mises屈服准则,考虑材料的加工硬化和弯曲应力的影响,推导出了机械扩径力的解析公式.在此基础上,考虑定径区摩擦力的影响,修正了计算公式,所得结果表明扩径力和扩径模具半锥角、模具与管材之间的摩擦因数、管材原始直径、管材壁厚、扩径系数以及模具定径区长度有关.扩径试验证明了扩径力公式的合理性与正确性.