摘要：针对矩形金属波纹管不易成形的问题,采用数值模拟的方法,研究了不同成形工艺下波纹管的变形特点。建立了纯机械胀形、外加固定模具机械胀形、内加固定模具机械胀形三种矩形金属波纹管成形工艺有限元模型,对比了不同工艺下波纹管的应力应变、壁厚、轮廓等变形特征,分析了成形过程中的变形机理。研究发现,采用纯机械胀形工艺的波纹管波纹形状呈V形,且在成形下一个波纹时被拉变形;采用外加固定模具机械胀形的波纹会出现在成形下一个波纹时被拉变形;而采用内加固定模具机械胀形的成形工艺可以解决圆角处波高不足的问题,并且其波纹形状满足设计要求。

摘要：目的掌握结构尺寸对矩形波纹管液压胀形的影响规律。方法利用有限元平台Abaqus/Explicit建立316L矩形波纹管的三维有限元模型,对其液压胀形过程进行数值模拟分析,并利用实验验证有限元模型的正确性,基于单因素法研究长宽比、过渡圆角半径及波距对矩形波纹管成形质量的影响。结果综合考虑成形波高、壁厚减薄率及周向轮廓3个指标,获得了长宽比、过渡圆角半径和波距对波纹管成形的影响规律,并给出了各参数对不同指标影响的显著性。结论随着长宽比的增大,长边壁厚减薄率明显减小,圆角与短边的壁厚变化不大,并且不同长宽比波纹管的成形轮廓均在圆角段上低于设计值,在直线段上高于设计值;增大过渡圆角半径更有利于圆角段的贴合,且有利于降低周向壁厚减薄率;波距对波纹管的壁厚减薄率影响显著,波距较小时,波峰上有明显的增厚现象,随着波距的增大,波峰上的增厚现象逐渐消失并开始减薄,波纹管周向波高增大,直边波高容易超出公差范围,可以通过降低成形内压或减小模片间距将波高修正到公差范围内,获得合格的波纹管产品。