硬质多口径器械零模液压形变试验探讨
  • 技术应用
  • 2012-08-30 13:01
  • 来源:中国液压网
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  •   三种方案颈部结构相同,因颈部主要为圆柱形,所以均采用厚壁管坯预成形喇叭口而成,这样在胀形过程中,颈部不发生塑性变形。腹部的结构有所区别:方案一中腹部结构为十瓣单曲率壳体形成的封闭结构,方案二为对称双圆锥台结构,方案三为上、下圆锥台与一段圆柱筒构成。首先根据的结构下料,然后逐一将各部分锥筒、柱筒及球瓣卷曲成形,再进行组焊,*后将上、下端焊上封口板。腹部所用材料均为A3钢板,板厚为1mm;颈部材料为20钢管,壁厚10mm;上下封口板材料为A3钢板,厚度为8mm.根据以往的经验,上述结构的壳体在胀形过程中将发生高度变形,易造成起皱的缺陷,并且影响造型的整体尺寸,所以本实验在腹部壳体内部加设了轴向约束,以抵消胀形时腹部所受到的轴向拉力。

      应变测点的布置对于方案一,由于各球瓣相同,选取一个球瓣为应变研究对象即可。如(a)所示,沿两条母线各取3个测点进行测试分析;对方案二,因其腹部上、下对称,故沿上部锥台的一条母线选取5个测点(如(b)所示);对方案三,同样根据对称性,沿上部锥台的一条母线选取3个测点、中间圆柱部分取2个测点进行测试(如(c)所示)。

      实验结果分析采用手动液压对上述三个方案进行了液压胀形实验,实验件成形前后的对比照片、下面分别对各种方案的实验结果进行分析。

      方案一胀形过程的应变变化规律方案一加载至1.5MPa时,腹部壳体的中部(即球瓣的中心)已经出现了明显的变形;趋球变形已十分明显,在个别球瓣的焊合区附近沿纬线出现波状起伏,但并不剧烈;加载至5.5MPa时,壳体已完全成形,实验结束。

      根据实验测得的应变分布,作出如所示的应变变化曲线,(a)为各测点的纬向应变。胀形初期,距离焊缝较远的A、B、C处的纬向应变略大于近焊缝的D、E、F处的应变值,但是随着胀形力的增大,D、E、F处的纬向应变增大较快,因此*后反而大于A、B、C点的纬向应变。

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