微通道扁管面內繞彎成形過程的數值仿真及知識發(fā)現.pdf

1、微通道扁管被廣泛應用于汽車熱交換器、商用和工業(yè)空調、航空、航天等領域,繞彎成形是其成形的主要加工方法。微通道扁管面內繞彎,容易出現失穩(wěn)起皺、截面畸變、外壁減薄、流道縮減阻塞等成形缺陷,是目前困擾其成形質量的主要問題,也是微通道扁管彎曲成形技術發(fā)展亟需解決的關鍵問題。本文主要采用有限元數值仿真和知識發(fā)現相結合的方法對微通道扁管面內繞彎成形過程進行了系統(tǒng)地研究。主要研究內容和成果如下:獲得鋁合金微通道扁管材料的基本力學性能,建立材料的本構方

2、程?；趧討B(tài)顯式有限元平臺ANSYS/LS-DYNA,建立了微通道扁管面內繞彎成形三維動態(tài)顯式有限元模型。設計和加工微通道扁管繞彎成形加工裝置,對所建模型的可靠性進行了驗證。通過對微通道扁管面內繞彎成形的應力、應變進行分析,得到模具與壓塊的切點前側5°左右的位置為危險位置,成形過程中應重點關注?；谒⒌挠邢拊Ｐ?通過正交試驗設計方法安排模擬試驗,并編寫APDL建模程序實現快速建模過程。通過知識發(fā)現得到了彎曲半徑、夾具長度、摩擦系數

3、、壓塊助推速度、夾塊與管坯間隙、彎曲模與管坯間隙等工藝參數對彎曲過程中外側減薄拉裂、起皺、截面畸變、流道縮減阻塞和總體成形質量的影響規(guī)律,得到了取得較好成形質量的工藝參數:彎曲半徑為[45,55),彎曲模與管坯間隙為[0,0.25),夾具長度為[35,50),摩擦系數為[0.03,0.08)。通過研究,本文掌握了材料、成形工藝、邊界條件等參數對微通道扁管面內繞彎成形過程中各成形缺陷的影響規(guī)律。該研究不僅是對管材彎曲成形理論研究有益的補充