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内高压成形结构构件的成形压力计算公式
2019-09-21
摘要:在设计阶段或确定关键截面时,必须评估工艺相关计算和部件结构性能(刚度、强度、耐久性、耐撞性等),最重要的液压成形工艺参数是最大成形压力和压力吨位,本文兴迪源机械带来内高压成形结构构件的成形压力计算公式。

  在设计阶段或确定关键截面时,必须评估工艺相关计算和部件结构性能(刚度、强度、耐久性、耐撞性等),最重要的液压成形工艺参数是最大成形压力和压力吨位,本文兴迪源机械带来内高压成形结构构件的成形压力计算公式。

  一、结构性能评估:

  在设计阶段或确定关键截面时,必须评估工艺相关计算和部件结构性能(刚度、强度、耐久性、耐撞性等),最重要的液压成形工艺参数是最大成形压力和压力吨位,以确保液压成形部件所需的设备在工厂的限制范围内。

  如果要弯曲管坯,在这一阶段进行弯曲可行性研究和估计由于弯曲而导致的材料减薄量是非常重要的;通常,材料的成形性能由部件弯曲几何形状决定,临界区材料厚度的减小也可能影响结构性能。

  二、成形压力计算:

  同样,通过拉伸材料在构件上形成的最小半径将确定液压成形所需的最大压力。下面的成形压力方程基于薄壁理论,并得出一个相当保守的最大成形压力值。当材料被流体压力推入半径时,材料以拉伸变形模式拉伸成形。

  多压力液压成形过程,半径是通过模具的关闭作用将材料推入和弯曲到模具角部而形成的,所需压力通常显著低于使用此方程计算的压力。

  P=(UTS×T)/R(5-1)

  其中:

  P=成形压力,psi(兆帕)

  UTS=材料极限抗拉强度,psi(兆帕)

  t=管材料厚度,in.(毫米)

  R=最小内角半径,in.(毫米)

  所以UTS=50000磅/平方英寸(344兆帕);t=0.080英寸(2.03毫米); R=0.375英寸(9.53毫米)

  则P=(50000×0.080)÷0.375=10666psi(73.5Mpa)

  因此,根据方程5-1,压力取决于材料的极限拉应力和材料厚度。如果厚度或材料强度可能发生变化,则应适当增加压力的初始估计值。

  使用方程式5-1,绘制压力/拉伸强度图

  (P/UTS)与半径/厚度(R/T)可以绘制为如图5-7所示。

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  图中显示,当拐角半径等于材料厚度时,所需的成形压力与材料极限强度相同。当半径是厚度的两倍时,压力是半个uts;为使成形压力保持在合理水平,截面转角半径应尽可能高或至少为材料厚度的3-4倍。

  【兴迪源机械内高压设备优势】

  兴迪源机械是以内高压成形技术为核心,以内高压成形机、内高压水胀成形机、内高压板材充液成形机、内高压三通机等设备为主导产品的生产厂家。公司建立有液力内高压成形机械工程技术研究开发中心,并与中国科学院金属研究所、南京航空航天大学等院校开展长期的科研课题开发合作。

XD-Y63系列快速水胀成形液压设备

  自2007年创立以来,兴迪源机械一直致力于内高压成形的技术创新和产品研发。主营产品范围从生产普通液压设备,现今发展至生产、研发国内顶尖流体压力成形技术的锻压设备。