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液压成形技术越来越广泛地应用于汽车、航空航天等领域的管件成形加工中,其零件具有重量轻、刚度高、成本低等诸多优点。 在成形过程中的加载路径,即内压力对时间与轴向进给量对时间之间的匹配关系,对于成形的结果有着重要影响,管件液压成形仿真可模拟不同加载路径下的成形结果,并可最大限度降低实际试模所需的花费。 本文完整地讨论了液压成形过程中所涉及的理论基础、工艺参数以及有限元模拟方法,分析了管件液压成形各个阶段的受力特点,采用屈服条件、流动准则以及硬化准则对管件成形过程进行了理论分析,结合本文中的几何模型参数以及材料参数,分别获得了屈服极限、加载路径的解析解,得出了合适的加载路径范围,为后续的数值计算奠定了理论基础。 本文在理论分析的基础上,应用显式有限元数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA动态分析了管件液压成形的整个过程,得出了管件材料的流动趋势图,管件壁厚分布规律,并对起皱、折叠等主要失效形式加以讨论。最后选择了几种典型的加载路径,通过调整内压和轴向位移进给量的匹配关系,对数值计算结果进行了分析比较,得出最优的加载路径。 综合分析结果表明,针对管件液压成形工艺,本文得出的屈服极限、塑性变形以及加载路径的理论分析合理,应用显式有限元法分析的结果合理,可为生产实际中的管件液压成形工艺提供理论以及仿真模拟基础,为液压成形技术工业化提供了参考依据。