電子工藝技術(shù)：三通管復(fù)合脹形主要參數(shù)的正交試驗分析
2023-02-04【作 者】翟江波;余心宏
管材液壓脹形是內(nèi)高壓脹形技術(shù)的一種 ，即中空薄壁結(jié)構(gòu)件整體塑性 成形 的先進(jìn)制造技術(shù)。 目前，在德 國和美國等 國家汽車制造業(yè)輕量化進(jìn)程中發(fā)揮著積極作用。同時 ，該項技術(shù)對提高航空、航天 、船舶和電子元器件等產(chǎn)業(yè)的制造技術(shù)水平具有重要意義[1] 。三通 管復(fù)合脹形則 是在軸向加壓脹形的基礎(chǔ)上，又在脹形區(qū)施加沿徑向的反 向壓力的管材脹形方法。徑向反壓力的介入 ，使得脹形區(qū)最大變形處的應(yīng)力狀態(tài)得到顯著改善，使材料在靜水壓力或接近于靜水壓力狀態(tài)下產(chǎn)生變形 ，更有利于材料的塑性性能的發(fā)揮。
三通管“內(nèi)壓 +軸 向壓力 +徑 向反壓力”復(fù)合脹形如圖1所示。內(nèi)壓 、軸壓和徑 向反壓三者之間的合理匹配是三通管復(fù)合脹形技術(shù)的關(guān)鍵。內(nèi)壓過小而軸壓過大，管壁容易失穩(wěn)起皺 ；內(nèi)壓過大而軸壓過小 ，管壁會嚴(yán)重變薄，甚至破裂 ；徑向反壓過小 ，不能有效抑制壁厚減薄 ；徑向反壓過大 ，軸 向壓力勢必要增大 ，從而導(dǎo)致凹模圓角處壁厚增加 ，甚至?xí)谶^高的壓縮應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性 折皺[2]。本文運用正交試驗分析的方法研究 了內(nèi)壓力 、沖頭進(jìn) 給速度和徑向反壓力三個主要工藝參數(shù)對脹形支管高度的影 響規(guī)律；并且對內(nèi)壓的加載方式 、沖頭進(jìn)給速度 、反壓的大小及其開始施加時間進(jìn)行 了仔細(xì)分析和研究 ，利用數(shù)值模擬方法 ，選出了較優(yōu)的加載方案。
【結(jié) 論】
本文主要對三通管復(fù)合脹形工藝中內(nèi)壓力 、軸壓和徑 向反壓三個主要工藝參數(shù)的加載關(guān)系進(jìn)行了研究 ：
(1)通過做正交試驗得 出了三個參數(shù)對支管高度影響的主次順序 ：內(nèi)壓初始壓力上升速度越大越有利于支管高度的增大 ；軸 向沖頭的進(jìn) 給速度次之 ，最后是反壓力 ；
(2)在正交試驗 的基礎(chǔ)上 ，分別對內(nèi)壓 、軸向進(jìn)給速度和徑 向反壓的加載三因素分析可得 ：提高內(nèi)壓上升速度以及滯后和減緩徑向反壓施加的加載方式有利于獲得較大高度的三通管件。
