锻压技术

锥形模扩口成形力计算模型

英文标题：Calculation model of deformation force for flaring of conical die

作者：褚亮谢谈钟志平

分类号：TG386

出版年,卷(期):页码：2017,42(7):177-181

摘要：

基于对锥形模扩口变形区材料应力特点的分析，利用主应力法，综合考虑扩口变形过程中材料厚度变薄、材料真实应力-应变曲线规律的不同和附加弯曲作用这3个具有本质特征的重要影响因素，推导出一组锥形模扩口成形力计算的理论公式。进一步研究了附加弯曲作用对扩口成形力的影响，结果表明：锥形模半锥角决定着附加弯曲作用对扩口成形力的影响程度，当模具半锥角小于等于25°时，可以忽略附加弯曲作用的影响；当模具半锥角大于25°时，需要考虑附加弯曲作用的影响。进而，从锥形模半锥角和金属材料真实应力-应变曲线规律不同的角度，对所提出的理论公式的适用范围进行了分类。

By analyzing the stress characteristics of material in deformation zone for flaring of conical die and comprehensively considering three important factors with essential deformation characteristics of material thickness thinning, difference of true stress-true strain curve of metal materials and influence of additional bending, a new set of theoretical formulas of flaring deformation force calculating of conical die was set up by the principal stress method, and the influence of additional bending on flaring deformation force was further researched. The results show that the influence of additional bending on flaring deformation force is mainly determined by the conical die semi-angle. Therefore, the influence of additional bending can be neglected when the conical die semi-angle is less than or equal to 25°, and the influence of additional bending can be considered when the conical die semi-angle is more than 25°. Furthermore, the application scope of theoretical formulas is classified by considering the conical die semi-angle and different true stress-true strain curve of metal materials.

基金项目：

作者简介：褚亮（1979-），男，博士研究生，E-mail：chuliangszhm@163.com；通讯作者：谢谈（1953-）男，学士，研究员，E-mail：xietan@jds.ac.cn

参考文献：

[1]张稳，鄂大辛，高志纯．5A06管材力学性能测试及其缩口成形性的有限元分析[J]．精密成形工程，2017，9（1）：41-46.

Zhang W，E D X，Gao Z C. Mechanical property testing and finite element analysis of nosing formability of 5A06 tube[J]. Journal of Netshape Forming Engineering，2017，9（1）：41-46.

[2]张亚．变温度场下管材缩口变形规律及增厚成形工艺研究[D]．北京：机械科学研究总院，2015.

Zhang Y. Study on Deformation Rule and Thickness Thickening of Tube Necking Process under Non-uniform Temperature Field[D]. Beijing：China Academy of Machinery Science & Technology，2015.

[3]贾芸．方管缩口工艺研究[J]．热加工工艺，2015，44（21）：247-249.

Jia Y. Study on necking process for square pipe[J]. Hot Working Technology，2015，44（21）：247-249.

[4]袁杰，李健，窦凤楼，等.管件缩径工艺仿真分析[J]. 锻压技术，2015，40（6）：50-54.

Yuan J，Li J，Dou F L，et al. Simulation analysis on necking process of tube [J]. Forging & Stamping Technology，2015，40（6）：50-54.

[5]卢险峰，褚亮．弹壳形状零件缩口力描述模型研究[J]．塑性工程学报，2004，11（6）：43-46.

Lu X F，Chu L. A descriptive model study on necking deformation pressure for a kind of cartridge[J]. Journal of Plasticity Engineering，2004，11（6）：43-46.

[6]卢险峰，徐明发，褚亮，等．锥形凹模缩口力计算中弯曲影响的研究[J]．锻压装备与制造技术，2005，40（3）：85-88.

Lu X F，Xu M F，Chu L，et al. A study on bending influence on necking deformation pressure with cone-shaped die[J]. China Metalforming Equipment & Manufacturing Technology，2005，40（3）：85-88.

[7]褚亮．锥形凹模缩口工艺试验及理论研究[D]．南昌：南昌大学，2005.

Chu L. Experimental and Theoretical Research on Necking Process with Conical Die[D]. Nanchang：Nanchang University，2005.

[8]褚亮，卢险峰，张建，等．管材锥形凹模缩口成形力数学模型研究[J]．矿山机械，2008，36（22）：100-104.

Chu L，Lu X F，Zhang J，et al. Study on the mathematical model of deformation pressure for tube necking with conical die[J]. Mining & Processing Equipment，2008，36（22）：100-104.

[9]卢险峰，褚亮，张朝阁．基于变形本质特征的扩口力计算[J]．材料科学与工艺，2004，12（4）：417-419,424.

Lu X F，Chu L，Zhang C G. Expanding pressure calculation based on essential deformation character[J]. Materials Science & Technology，2004，12（4）：417-419,424.

[10]高炯，郝润元，陈俊杰．钢管热扩口力的计算及其数值模拟[J]．机械工程与自动化，2012,（4）：70-71,74.

Gao J，Hao R Y，Chen J J. Hot pipe expanding pressure calculation and numerical simulation[J]. Mechanical Engineering & Automation，2012,（4）：70-71,74.

[11]蔡锦达，程曦，付翔，等．锥形模机械扩径力计算与主要影响因素分析[J]．中国机械工程，2010，21（5）：599-602.

Cai J D，Cheng X，Fu X，et al. Calculation of tube mechanical expanding force with conical die and analysis of main influence factors[J]. Journal of Chinese Mechanical Engineering，2010，21（5）：599-602.

[12]许文斌，葛培琪，张鹏顺．薄壁管压入扩径成形力的计算[J]．锻压技术，1996，21（3）：19-21.

Xu W B，Ge P Q，Zhang P S. Calculation of forming pressure in thin wall tube press expansion[J]. Forging & Stamping Technology，1996，21（3）：19-21.

[13]Karrecha A, Seibi A. Analytical model for the expansion of tubes under tension[J]. Journal of Materials Processing Technology，2010，210(2)：356-362.

[14]卢险峰．冲压工艺模具学 [M]．2版. 北京：机械工业出版社，2006.

Lu X F. Pressing Technology and Its Mould [M]. 2nd Edition. Beijing：China Machine Press，2006.

[15]俞汉清，陈金德．金属塑性成形原理[M]．北京：机械工业出版社，1999.

Yu H Q，Chen J D. Principles of Metal Forming [M]. Beijing：China Machine Press，1999.

[16]余载强，张广安，吴树迎, 等．锥形凹模缩口应力场分析与缩口力计算[J]．锻压技术，1998，23（2）：15-19.

Yu Z Q，Zhang G A，Wu S Y，et al. Analyses on stress field of necking of conical female die and calculation of the necking force[J]. Forging & Stamping Technology，1998，23（2）：15-19.

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