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金属成形工艺:扁球壳体的整体无模成形理论与实验

2022-04-02
摘要:对不同轴比和不同瓣数的不锈钢扁球壳体进行了整体无模胀形成形实验研究及理论探讨。首先介绍了壳体成形的几何调节原理和材料调节原理 ,讨论了扁球壳体的应力分布特点和塑性变形顺序。

  【作 者】 尚彦凌;张士宏;曾元松;王仲仁

  【引 言】

  近年来在工业生产和建筑结构上除广泛应用了球形容器和球形结构外,扁球形容器和扁球形金属结构的应用也有所增加。而这些结构容器及壳体的成形一直是比较困难且很复杂的,一方面是要采用多套模具和压力机;另一方面由于这些壳体的不可展性,使其精确下料无法进行,一般都需要多次下料,多次切割,多次成形和校形,这必然会使构件制造成本提高,使制造周期延长。

  扁球壳体的整体无模成形一方面为该类型的容器和金属结构的成形制造提出了新的途径;另一方面也为现行使用的许多构件提供了力学依据。扁球壳体的整体胀形与球形壳体在许多方面有所不同,首先是几何形状并非中心对称,而趋圆弯矩是同样起作用的,因而壳体的变形难以定量计算;二是壳体塑性变形的不同时性.由于壳体各处曲率半径相差甚大,因而各处进入塑性变形的时间相差很大;三是材料硬化效应所起作用需要探讨。

  【摘 要】

  对不同轴比和不同瓣数的不锈钢扁球壳体进行了整体无模胀形成形实验研究及理论探讨。首先介绍了壳体成形的几何调节原理和材料调节原理 ,讨论了扁球壳体的应力分布特点和塑性变形顺序。对实验壳体的尺寸变化、变形过程中的内外表面应变分布、变形前后的壁厚变化规律进行了测试分析 ,探讨了各种壳体的趋球变形过程 ,壳体的长短轴变化趋势及塑性变形规律。实验证明 ,在封闭扁球壳体内塑性趋球规律仍然起作用 ,扁球无模液压整体成形是一项有发展前途的新工艺。

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