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管材径压胀形技术(THFRC)特别适合于制造长径比大、周向截面复杂的中空零件,可以解决传统液压成形技术因轴向补料困难而导致的填充性不足、壁厚过度减薄而破裂等问题。但是,THFRC是一种新技术,加载路径及成形条件对THFRC成形性能的影响较大,而针对这方面的系统研究较少。为此,本课题运用理论与试验相结合的方法,采用简单加载路径及各种成形条件对THFRC的成形性能进行了深入研究。根据THFRC原理,开发了一套试验装置,对1Cr13Mn9Ni1N管材胀形成正方形管的过程进行试验研究,同时通过DYNAFORM有限元分析软件对管材胀形过程进行数值模拟,并通过对试验和模拟结果的对比分析,验证了模拟结果的正确性。本课题提出了一种新型的THFRC胀形区摩擦系数测量方法,基于该方法开发了摩擦系数测量装置,并通过试验验证了该方法的正确性。通过数值模拟方法研究了摩擦条件对THFRC成形精度的影响规律。结果表明:当摩擦系数恒定(变化)时,成形内压力(摩擦系数)越小,THFRC成形精度越好。由于成形条件对THFRC成形件的成形性能影响较大,本课题采用了线性和恒压两种简单加载路径,并结合不同成形条件,对管材的成形性进行了深入研究。结果表明:管端约束方式对成形件在两种加载路径下的壁厚均匀性及线性加载路径下的材料填充性均影响较大;另外,恒压加载路径下THFRC成形件的填充性最好、壁厚分布最不均匀,最易发生破裂;线性加载路径下的结果次之;线性加载路径下自然胀形件的填充性最差、壁厚分布最均匀。最后,通过数值模拟获取了THFRC成形件在不同成形条件下的极限载荷,采用回归分析法推导出了精确的极限载荷与材料填充性及壁厚均匀性的数学关系。并预测了THFRC成形件的潜在破裂位置,即圆角中部和圆角过渡处。本课题的研究成果为THFRC成形性能的合理评价、零件成形精度的提高奠定了理论和实践基础,具有很强的实用价值。提出的THFRC胀形区摩擦系数测量方法已授权国家发明专利(ZL201010183838.0),自主开发的试验装置对研制新型的胀形装置具有重要的指导意义。