斜面冲头对橡胶胀形三通管件的成形效果影响研究

在以聚氨酯橡胶为胀形介质的复合胀形三通管的工艺中,模具结构和加载路径是影响三通管件成形质量的重要因素,提出并采用斜面冲头和位移控制冲头折线加载的方法,在非线性显式动力分析软件ANSYS/LS-DYNA为数值模拟平台的基础上,建立了三通管复合胀形的有限元模型。通过对比研究斜面冲头与普通冲头,冲头折线加载与线性加载时对三通管件成形质量的影响。研究结果表明,随着斜冲头的斜度的增加,管件壁厚减薄率是先减小后增大,增厚率则是逐渐减小,优化冲头的斜度和采用轴向冲头与反压冲头折线加载可以有效的提高三通管件的成形质量。

聚氨酯橡胶硬度对薄壁三通管内高压成形的影响

以外径为Φ24 mm、壁厚为1.5 mm、长度为120 mm的H85黄铜管为例,以壁厚增减量不超过30%为合格品作为前提,以生成最大支管胀形高度的橡胶硬度为最佳参数,结合胀形实验和有限元仿真共同分析了60~90 HA范围内7种不同硬度的聚氨酯橡胶棒对等径三通管成形质量的影响。研究结果表明:随着橡胶硬度的逐渐增大,支管胀形高度增大,壁厚差减小,壁厚分布越均匀;当橡胶硬度大于85 HA时,支管顶部减薄率大于30%;当橡胶硬度小于70 HA时,直管端部和底部增厚率大于30%。此次研究中,橡胶硬度为85 HA时,成形三通管的最大壁厚为1.899 mm、最小壁厚为1.06 mm、支管胀形高度为17.132 mm,成形效果最佳。管坯整体壁厚分布规律为支管顶部减薄、直管端部增厚,且增厚区明显大于减薄区。