華僑大學(xué)學(xué)報(bào)：模具結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)橡膠介質(zhì)脹形三通管的影響
2022-08-02【作 者】鄒錢(qián)生;劉斌
【引 言】
三通管在工業(yè)上的用途極為廣泛，是各種中高壓管路中不可或缺的基礎(chǔ)元件之一，在石油、化工、天然氣、礦粉輸送、核電工程的管路系統(tǒng)等方面有著廣泛的應(yīng)用.內(nèi)高壓脹形是生產(chǎn)三通管的主要形式，按使用模具的不同，可以分為剛性模脹形、液壓脹形、塑性體脹形和彈性體脹形[1].剛性模脹形工藝，其模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不便于加工復(fù)雜零件;液壓脹形工藝，其工藝循環(huán)周期長(zhǎng)、密封條件要求苛刻;塑性體脹形工藝復(fù)雜且周期民;而彈性體(聚氨酷橡膠)脹形工藝具有生產(chǎn)成本低、生產(chǎn)效率高、成形精度高且質(zhì)量好.內(nèi)高壓脹形三通管是管坯在內(nèi)壓、軸向補(bǔ)料、徑向反壓和模具約束共同作用下，依靠材料的塑性性能成形的[2-7].為提高三通管件的成形質(zhì)量，提出模糊算法、遺傳算法、自適應(yīng)控制技術(shù)來(lái)解決工藝參數(shù)優(yōu)化問(wèn)題[8-10]，但實(shí)施的難度較大且成本較高.在以聚氨酷橡膠為脹形介質(zhì)的復(fù)合脹形三通管的工藝中，模具結(jié)構(gòu)參數(shù)是影響三通管件成形質(zhì)量的重要因素.模具結(jié)構(gòu)是影響三通管件成形質(zhì)量的重要因素[11].目前的研究主要集中在凹模過(guò)渡圓角半徑的大小，以及模具型腔曲面的形狀對(duì)成形質(zhì)量方面的影響，對(duì)模具沖頭和橡膠凸模的研究則相對(duì)較少.本文擬通過(guò)研究不同形式的模具沖頭和橡膠棒端面，提高管件成形質(zhì)量.
【結(jié) 論】
1）建立橡膠介質(zhì)復(fù)合脹形三通管的有限元模型.采用具有斜坡端面特征的模具沖頭成形的三通管件，支管高度及壁厚均勻性方面都優(yōu)于普通沖頭的成形的三通管件.隨著沖頭斜度增大，三通管壁厚的增厚率減小，壁厚減薄率先減小后增加，在10o時(shí)壁厚減薄最小.因此，沖頭斜度α=10o時(shí)，三通管的成形質(zhì)量最佳.
2）斜端面橡膠在三通管成形質(zhì)量方面優(yōu)于垂直端面的橡膠.由分析結(jié)果可以得到:三通管支管高度隨橡膠斜度β的增加先增加，然后再減小.從結(jié)果中可以看出:沖頭斜面和橡膠斜面同為8o，壁厚減薄率控制在11%，則成形支管高度最高為16. 37 mm.
以下是正文：
