塑性工程學(xué)報：圓板成對無模液壓脹形過程的研究
2023-02-28【作 者】曾元松;王仲仁
【引 言】
圓板成對無模液壓脹形工藝的目的是要成形大型橢圓封頭的球頂部分，它是受球罐無模液壓脹形新工藝的啟發(fā)而由王仲仁教授首次提出來的，并通過實驗取得了成功[1,2]。與傳統(tǒng)成形橢圓封頭的分瓣壓片法和兩步旋壓法相比，該工藝具有節(jié)省費用并可成形特大型封頭的優(yōu)點。但是在該工藝的實驗過程中發(fā)現(xiàn)，如果圓板周邊自由，在脹形過程中將會發(fā)生起皺而使實驗失敗，雖然后來通過增加圓板周邊剛性的方法克服了起皺，但分析自由脹形時圓板的起趨變形規(guī)律無疑將對采取合適的防皺措施具有重要的指導(dǎo)意義。
【實驗研究】
圓板成對無模液壓脹形的實驗?zāi)Ｐ腿鐖D1所示。實驗?zāi)Ｐ偷纳舷聝善桨宓暮穸葹?mm兩塊圓板通過一圓環(huán)連接，成，所用管子為直徑76mm圓環(huán)的截面為半個圓管截面，該圓環(huán)是將管子從中剖開后彎曲而厚度3mm的鋼管。實驗件的材料為Q235A。
通過在實驗件內(nèi)充水加壓，使之發(fā)生塑性變形，以期同時得到兩個相同的成形件。由于在彎卷圓環(huán)時，不可避免的在工件上留下一些壓痕，當(dāng)內(nèi)壓為0. 25M Pa時，在殼體邊沿的最大壓痕處(壓痕深為10mm)突然發(fā)生了起皺。圖2為實驗件起皺后的照片。
【結(jié) 論】
通過實驗和有限元模擬證明了圓板成對無模液壓脹形時，殼體邊沿將發(fā)生起皺;考慮初始缺陷的有限元模擬結(jié)果與實驗結(jié)果無論在失穩(wěn)臨界壓力還是在起皺形態(tài)上都非常吻合;由于初始缺陷的存在將大大降低殼體的抗失穩(wěn)能力。
以下是正文：
標(biāo)簽：
液壓脹形