 国内碳钢三通研究现状及成形工艺
在早期我国对于液压胀形的研究取得成功的实例很少，仅仅对普通的碳钢三通以及四通作了一些基础性的研究，理论还不够成熟，不能够对实际生产起到指导性作用，目前仅仅能够生产对成形压力要求较低、内压力与轴向进给要求不严格的普通国标无缝三通管、波纹管等管件和自行车零件，而对于要求非常严格的汽车、飞机等管件零部件的研究还处在起步阶段。
近些年来，国内很多高校以及研究机构也开始对这方面进行了相关的研究工作，哈尔滨工业大学在液压机上采用塑性介质挤压成形碳钢管坯得到了支管长径比为1.2的碳钢三通管，燕山大学及太原重型机械学院等在普通压力机上用液压成形得到支管长径比为2.4的三通管件，西安重型机械研究所、洛阳725所则开发出专用液压成形设备为海军潜水艇动力装置提供管坯规格为小24X4的铁白铜管大型薄壁国标碳钢三通管件，胀形液体压力达到了200MPa。台湾国立中山大学的箫错元教授以及上海交通大学的杨兵教授对于液压胀形的加载路径进行了深入的研究，能够有效克服成形过程中的缺陷产生，具有实际的应用价值。
三通管件的内高压成形工艺
21世纪的金属加工业在世界经济中仍占支柱地位。碳钢无缝三通管件的内高压成形工艺与装备已经成为现代管道管件技术的一个重要代表，发展高效、高质量的国标碳钢三通管件生产工艺，满足口益增长的市场需求，拉近与国外产品的距离，保证压力管件的安全性能，对于提高我国高端管件产品的市场竞争力有着重要的意义。本文通过计算机数值模拟软件ABAQUS/Explicit分别对轴向压缩胀形和复合胀形两种胀形方式进行有限元模拟，找出其成形特点，并对两种胀形方式的加载路径进行详细研究。为实际国标无缝三通管液压胀形提供可靠依据。
本文的研究内容主要有：
(1)根据金属大变形的特点以及ABAQUS/Explicit软件自身的特点，确定有限元单元的类型以及网格的类型等参数的选取原则，建立轴向压缩胀形与复合胀形有限元模型，并对其进行有限元数值模拟来研究分析液压胀形三通管的成形特点；重点对支管壁厚的分布规律、支管胀形高度以及等效应力应变的分布规律进行研究，为后续的成形工艺研究奠定基础。
(2)通过数值模拟研究各主要工艺参数对支管成形质量的影响，碳钢国标三通主要分析工艺参数对最小壁厚减薄率以及支管高度的影响规律。
(3)轴向压缩胀形加载路径的研究。通过对几种内压力加载路径成形结果的对比得到满足胀形要求的加载路径，并在此基础上确定出一个合理的加载区域，并对此区域进行实验验证。
(4)通过数值模拟对轴向压缩胀形与复合胀形进行比较分析，找到复合胀形与轴向压缩胀形的不同之处，并得到复合胀形的成形特点。通过分析确定出影响复合胀形的主要因素，并对其进行有限元数值模拟的正交试验，得出各因素对胀形过程的影响次序，最终确定出最佳工艺参数组合。河北喜利得管道设备有限公司（http://www.hbxilide.com）经过多年的实践经验和专家的精心设计，使我厂发展成集研发，生产，销售，安装，调试为一体的现代化企业，国标弯头、国标法兰、无缝大小头、无缝国标封头、国标三通、畅销国内外。 |
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