钢-铝合金薄壁管压缩塑性连接成形性分析

作     者：余海燕 于浩波 吴航宇 YU Haiyan;YU Haobo;WU Hangyu

作者机构：同济大学汽车学院上海201804 

出 版 物：《同济大学学报（自然科学版）》 (Journal of Tongji University:Natural Science)

年 卷 期：2020年第48卷第8期

页      面：1216-1223页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：上海市自然科学基金(19ZR1460100) 

主　　题：薄壁管 塑性连接 压缩失稳 异质金属 成形性 

摘      要：以St16钢管和6061铝合金管为对象,分析了一种新的薄壁管塑性连接方法连接这2种金属薄壁管的可行性。基于Abaqus软件建立了压缩塑性连接仿真模型,设计了薄壁管塑性连接专用模具,通过实验对仿真模型进行了验证。重点讨论了压缩塑性连接过程中管坯的相对自由长度、模具与管坯间隙、芯棒与管坯间隙对成形性的影响规律。结果表明,基于压缩形成褶皱的塑性连接方法适合于异质金属薄壁管的连接;压缩塑性连接的关键技术在于正确设计管坯自由长度、管坯与芯棒、管坯与模具间隙量,使被连接两管在压缩失稳之后的塑性变形量和变形方向协调,确保内外褶皱的波形轮廓接触紧密。对研究的St16/AA6061薄壁管,管坯相对自由长度满足1.250lg/r01.625、模具与管坯外表面间隙为0.07~0.20倍的壁厚、芯棒与管坯间隙为0.07~0.27倍的壁厚是压缩塑性连接成功的前提条件。