一家专注流体压力成形技术
【作 者】冯莹莹;刘照松;张宏阁;骆宗安
X形管可用于改变液体、气体等介质的流动方向，被广泛应用于航空、交通等领域[1-3]。管材内高压成形作为一种近净成形的现代塑性加工技术，正逐步成为X形管的主要生产方式，但X形管内高压成形过程的复杂性严重阻碍了该项技术的发展[4-6]。
随着科技进步以及有限元软件的不断改进，采用数值模拟技术研究X形管内高压成形过程受到了越来越多的重视[7-9] 。X形管内高压成形过程主要受加载路径(轴向进给量、内压力、背向位移量)、摩擦条件、模具结构和材料性能等因素的影响，其中，影响加载路径的各主要因素之间的相互作用对成形性能的影响尤为重要[10-13]。因此，研究X形管内高压成形加载路径的控制方法，探索X形管内高压成形加载路径的优化规律具有十分重要的研究意义。
本文利用DYNAFORM软件模拟不同加载路径组合条件下X形管的成形性能，为管坯成形性能参数提供模拟值，并采用响应面法对不同加载路径组合条件下得到的参数模拟值进行优化分析，根据优化评估标准，对轴向进给量、内压力、背向位移量等主要因素进行协调优化，确定最优加载路径。最后，按照最优加载路径进行有限元数值模拟和内高压成形试验。
【结 论】
（1）通过响应面法分析了轴向进给量、内压力、背向位移量以及摩擦因数对x形管内高压成形的影响，以此筛选出最优加载路径，有效地改善了壁厚分布、减小了极限圆角半径、提高了支管高度。
（2）采用优化后的加载路径进行X形管内高压成形试验，模拟结果和试验结果误差在5%以内，并且壁厚分布具有一致性，说明该加载路径优化方法具有较高的准确性和较好的可行性。
以下是正文：
