管轴压成形失稳起皱力学过程的研究

摘要

管轴压成形的先进性、优势及成形过程的成功实施受到变形区开裂和传力区起皱等失稳因素的制约,为此采用理论解析与试验相结合的方法,对失稳起皱的力学过程、影响因素及影响规律进行了研究,并给出了失稳判据,以实现稳定成形时变形参数的取值范围的确定。研究表明:成形过程的失稳起皱受到几何参数、材料参数及摩擦边界条件的共同作用。其中,模具圆角曲率半径是决定性因素,并且存在一个最大和最小圆角半径区域使成形过程顺利进行而不发生失稳起皱;增大管坯材料硬化指数,减小相对厚度及接触面的摩擦,有利于减少失稳的发生。对牌号为5052,原始管平均直径d_0=31.0mm,41.0mm铝管的应用表明所提出的判据是可靠实用的。