根据冲头的结构特点,将其模化为等直杆,推导出了突然分离阶段时,冲头端面的自由振动方程;同时,结合相关的声学知识,得出预测突然分离阶段最大噪声声压级的数学模型;最后,通过实验验证了该模型的有效性.

为了进一步提高管坯的成形性能,改善传统液压胀形依赖高压源的问题,提出了一种多通管渐进冲击液压胀形方法。以T2紫铜T型管为研究对象,应用设计的胀形装置进行了冲击液压胀形实验研究,通过不同冲击液压载荷下1道次冲击液压胀形、2道次和3道次渐进冲击液压胀形结果的对比,分析了初始内压力、补料量、渐进道次对T型管支管高度、壁厚分布、支管顶部圆角半径的影响。研究结果表明:该方法可以成形出质量较好的T型管;初始内压力对T型管支管的顶部圆角和侧壁贴模性有较大的影响;各道次的初始内压力分别为10、30和32 MPa以及补料量分别为3、3和15 mm的3道次渐进冲击液压载荷下,T型管的成形质量最好。

首次通过理论设计建立了在无补料液压胀形波纹管时,TRB管参数与S、V、U型波纹管参数的关系,并建立了TRB管液压胀形S型、V型、U型波纹管的有限元模型,验证了无补料液压胀形技术的可行性。有限元模拟结果显示,S型波纹管的最大壁厚差为设计壁厚的8%,壁厚差大部分为设计壁厚的0%~2.25%;V型波纹管的最大壁厚差为设计壁厚的9.33%,壁厚差大部分为设计壁厚的0%~4.17%,壁厚分布均匀。成形极限图显示,S型和V型波纹管的成形应力状态均在安全区内,而U型波纹管在成形过程中发生破裂。因此,TRB管能成形为壁厚均匀的S型和V型波纹管,但不能成形为壁厚均匀的U型波纹管,模拟与理论设计基本吻合。

针对C22哈氏合金管在实际生产中成形难度高、成形精度低、产品一致性差等问题,采用液压成形方式替代拼焊工艺,实现了异形管的整体成形。以弯曲管材为坯料,构建管材液压成形的有限元模型。通过有限元模拟及其实验验证,优化了影响管件壁厚变化率的侧推补料量,获得侧推补料量最优参数;对比成形区管壁变薄和起皱的情况,通过仿真与结果对比实验,获得最佳充液压力参数。研究结果表明:充液压力与侧推补料量的优化,可以显著提高管件的成形性能。将有限元模拟确定的充液压力和侧推补料量应用于实际生产,获得了符合技术要求的管件。