大型薄壁U形波纹管轴向低压压形的形状精度

作     者：杨程 李斯棠 孙磊 林才渊 胡德友 初冠南 Yang Cheng;Li Sitang;Sun Lei;Lin Caiyuan;Hu Deyou;Chu Guannan

作者机构：南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 哈尔滨工业大学(威海)材料科学与工程学院山东威海264209 哈工大(威海)创新创业园有限责任公司山东威海264209 天津航天长征火箭制造有限公司天津300462 

出 版 物：《锻压技术》 (Forging & Stamping Technology)

年 卷 期：2022年第47卷第10期

页      面：145-153页

核心收录：

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家基金委航天联合基金重点项目(U1937205) 国家自然科学基金面上项目(51475121) 山东省重大科技创新工程(2020CXGC010303) 

主　　题：波纹管 轴向低压压形 形状精度 初始内压 最终内压 轴向进给 

摘      要：为了克服大直径U形波纹管液压成形时成形内压过高、设备吨位要求大等缺点,提出了一种轴向低压压形工艺成形该类零件。通过实验与数值模拟分析相结合的方式,分析了初始内压、最终内压和轴向进给3种工艺参数对形状精度(圆角填充、回弹)的影响。对于圆角填充,初始内压和轴向进给的增大,会导致管坯在波峰圆角区贴模更紧密,在波谷圆角区脱模程度加重,而当最终内压较小时,波峰的填充不完全。对于回弹,初始内压和轴向进给的增大以及最终内压的减小均有利于抑制回弹。最终得出了最佳工艺参数组合,即初始内压为1.2 MPa、最终内压为4.0 MPa、轴向进给为31.5 mm。同时,对波纹管的应力状态进行分析,得出了回弹产生的原因,并通过模具修正对回弹进行补偿。最终,实验成形了尺寸精度在0.5 mm以内、内径为Φ340 mm、壁厚为1.5 mm的U形波纹管,验证了工艺的可行性。