管材熱油介質成形時,管材的溫度主要由模具和管內熱油的溫度共同決定。本文興迪源機械帶來管材熱油介質差溫成形原理及軸向溫差對起皺行為的影響。
一、管材熱油介質差溫成形原理：
管材熱油介質成形時,管材的溫度主要由模具和管內熱油的溫度共同決定。一般情況下,認為模具溫度是均勻的,而且管內的熱油也被加熱到相同的溫度,所以常忽略管材各處的溫度差異而認為管材在等溫條件下變形。但是,隨著成形溫度的升高,管材的變形流動及其與模具的接觸情況等都將發生顯著變化。
特別是在管材與模具直接接觸的送料區,隨著溫度的升高管材在軸向壓力的作用下容易發生變形而增厚,管材與模具之間的摩擦因數也將增大,這將使軸向補料變得困難,不僅引起壁厚局部減薄嚴重,還會降低管材成形性能。
為實現管坯上各處材料的合理流動,可以通過控制管坯上的溫度分布來改變不同區域的變形抗力,從而改變各區域的變形和貼模順序。換言之,可適當降低送料區材料的溫度,使送料區的溫度T1低于成形區的溫度T2,如圖10-23所示。
因送料區材料溫度低,變形抗力提高,可以有效減小軸向受壓時管端的增厚,從而實現成形中的有效補料。管材中間脹形區的溫度較高,可保證良好的脹形成形性能。為了實現對模具送料區(端部模塊)和成形區(中間模塊)溫度的分別控制,采用分塊式模具結構,在中間模塊與端部模塊之間填充隔熱材料,分別對各模塊進行加熱和溫度控制。
圖10-23管材軸向差溫熱態內壓成形原理圖
二、軸向溫差對起皺行為的影響：
為研究軸向溫差對起皺行為的影響,在相同成形溫度(260℃)和不同軸向溫差條件下對AZ31鎂合金管材進行了軸向補料,獲得的起皺管件如圖10-24所示。
圖10-24不同軸向溫差條件下起皺管件
a)150℃;(b)170℃;(c)190℃。
當軸向溫差升高到一定程度后,軸向溫差對起皺行為的作用效果相近。相同的補料條件下,軸向溫差較大時,整形過程容易在過渡區波谷處形成死皺。這是因為軸向補料時,送料區溫度低,當送料區材料通過軸向補料進入到成形區時,這些材料變形抗力很高,不易變形,繼續補料時,軸向力容易傳遞到過渡區,導致材料在過渡區形成圓角半徑很小的尖角,在加壓整形時形成死皺。
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部分文段和圖片摘自：
《現代液壓成形技術》
作者：苑世劍
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