鍛壓技術(shù)：基于GTN和韌性斷裂準(zhǔn)則的SS304微管液壓脹形開裂研究
2021-08-23【作 者】王嵩杰;楊晨
【摘 要】為了提高SS304微管液壓成形性能,設(shè)計(jì)了一種軸向補(bǔ)料液壓成形工藝。通過試驗(yàn)并結(jié)合GTN損傷模型和韌性斷裂準(zhǔn)則研究了不同補(bǔ)料量對微管脹破壓力和脹形直徑的影響規(guī)律。試驗(yàn)結(jié)果表明,微管脹破壓力和脹形直徑表現(xiàn)出一定的分散性,并且在0. 6～1. 5 mm范圍內(nèi)進(jìn)行軸向進(jìn)給量補(bǔ)料時(shí),軸向補(bǔ)料方法能夠顯著提高微管脹破壓力和脹形高度。數(shù)值模擬結(jié)果表明:GTN損傷模型和Ayada準(zhǔn)則能較好地模擬軸向補(bǔ)料與脹破壓力之間的關(guān)系;在0. 6～1. 5 mm范圍進(jìn)行軸向補(bǔ)料,Brozzo韌性斷裂準(zhǔn)則預(yù)測管件脹形最大直徑的效果要優(yōu)于其他準(zhǔn)則。
【結(jié) 論】(1)經(jīng)過950℃高溫處理過的304不銹鋼材料,直徑為Φ2mm、厚度為0.3mm的微型管件，當(dāng)軸向進(jìn)給量在0.6~1.5mm時(shí),進(jìn)行軸向補(bǔ)料能夠提高管件承受壓力的能力,當(dāng)軸向進(jìn)給量大于1.5mm時(shí),微型管件能夠承受的壓強(qiáng)降低。
(2)試驗(yàn)結(jié)果顯示,隨著軸向補(bǔ)料的增加,微管最大脹形直徑呈線性增加,表明軸向補(bǔ)料能夠提高管件脹形性能。
(3)由于尺寸效應(yīng)的存在,微型管件成形過程表現(xiàn)出與常規(guī)管件不同的成形規(guī)律,成形結(jié)果表現(xiàn)出分散性的特性。
(4)GTN損傷模型和 Avada準(zhǔn)則模擬微管脹破壓力結(jié)果的折線圖與試驗(yàn)結(jié)果散點(diǎn)圖具有較好的符合性,因此,GTN損傷模型和 Ayada準(zhǔn)則的模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果具有較好的符合性;在軸向補(bǔ)料為0.6-1.5mm范圍內(nèi), Brozzo韌性斷裂準(zhǔn)則模擬管件最大脹形直徑的折線圖與試驗(yàn)結(jié)果的散點(diǎn)圖吻合度較高,Brozzo韌性斷裂準(zhǔn)則預(yù)測管件最大脹形直徑好于其他準(zhǔn)則。
以下是正文：
