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等徑三通管廣泛應用于工業、建筑、裝飾等行業,為了提高三通管的質量及降低加工成本,三通管脹形工藝研究勢在必行。脹形工藝關鍵技術之一是脹形介質的選用,通過采用石蠟、粘土、尼龍、硅橡膠和聚氨酯橡膠等材料作為脹形介質進行了大量的脹形實驗。從實驗中得出的數據可知,以上各種介質都可以達到要求的脹形系數。但從得到零件的外部及內部的質量來看,并且結合金屬流動規律分析得知,內壁要求高的工件,可選用尼龍、聚氨酯橡膠、硅橡膠為介質;反之,對內壁要求不高或無要求的工件,可用石蠟作為介質,并且可回收利用,降低成本。這對于三通管脹形技術的實際生產具有重要的指導意義。

采用顯示動力分析軟件ANSYS/LS-DYNA建立復合脹形三維有限元模型,深入研究了三通管液壓脹形過程中應力應變分布規律,系統比較了軸向壓縮脹形和復合脹形過程中應力應變變化規律、脹形支管高度、壁厚分布的差異。研究表明:復合脹形較軸向壓縮脹形應力應變分布更均勻、壁厚分布更均勻、更易獲得較大的支管高度。

對傳統的脹形件三通管的成形進行了分析,通過理論分析并結合自己的試驗結果和模擬的結果進行比較,得出了加載路徑、填充介質以及模具的圓角半徑對內高壓成形件的壁厚分布的影響規律。