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双层T型薄壁三通管内高压成形研究

三通 钢都市 312℃ 0评论

双层T型三通管可在减少贵重金属使用量的前提下最大程度的发挥内外层材料的特性,具有高强度、耐磨损、抗腐蚀等优良性能,能适应复杂受力、腐蚀和摩擦等特殊环境的要求,可以应用在民用和工业领域的各类输送管道中。采用内高压成形技术制造的双层T型三通管件可减少焊接量及后续加工工序,精度高,成形性能良好。

由于结构轻量化的需求,薄壁管的应用日益增多,而薄壁管件在内高压成形过程中的起皱趋势比厚壁管件严重很多,因此薄壁双层T型三通管的内高压成形的研究对于工业生产具有比较重要的参考意义。本文对内层材料为不锈钢,外层材料为碳钢的双层薄壁管内高压成形进行了数值模拟和试验研究。通过数值模拟,给出了不同内压、补料量、中间冲头后退量下,双层T型三通管内高压成形的成形性能,分析了不同参数对成形结束壁厚分布的影响规律,得到了成形内压和加载路径的合理配比。同时对不同摩擦系数、厚度比及材料组合进行了分析,通过改善润滑条件、确定合理的厚度比以及材料组合可以使壁厚分布均匀,从而成形得到合格管材。

对数值模拟获得的合理参数组合进行试验研究,对成形后的双层T型三通管件的壁厚进行测量分析,同时分析了典型区域的应变规律,得到T型三通管件在内高压成形过程中典型区域的变形状态。通过对管材上典型点在成形过程中的塑性流动轨迹以及应力应变状态的分析,从应力应变角度揭示了双层T型三通管件在成形过程中发生支管顶部破裂和主管轴线处起皱的原因,为双层薄壁T型三通管的内高压成形研究提供了理论基础。

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