薄壁管彈性介質脹形工藝的研究.pdf

1、彈性介質脹形是制造特殊形狀金屬薄壁管件的重要方法，特別是一些采用繞彎、推彎等傳統(tǒng)彎管方法很難成形的小半徑管彎頭，可以應用聚氨酯橡膠等彈性體作為介質進行脹形加工，得到質量很好的零件。但迄今對這種彈性介質三維脹形過程的研究并不深入，成功的數值模擬也很少見。
　　 本文首先對彈性介質脹形過程數值模擬的一些關鍵問題進行了研究。歸納了橡膠類材料幾種常見的本構模型；簡要介紹了橡膠類材料性能的測試方法；對模擬中所用到的聚氨酯橡膠材料，通過經驗

2、的方法確定出Mooney-Rivilin超彈材料模型的三常數，作為模擬中的初始材料參數。超彈性模型參數的確定、時間增量小所引起的計算耗時長以及大變形時網格畸變等問題是進行管材聚氨酯橡膠脹形數值模擬時遇到的主要問題，通過橡膠模型參數的經驗測算，設置質量放大、提高網格質量、適當調整接觸剛度等途徑可經濟有效地解決上述問題。
　　 本文對一個不銹鋼管彎頭的聚氨酯橡膠脹形過程進行了數值分析。研究了脹形成形的典型過程；對成形過程中的壓力的變