基于起皱发生的铜钛双金属复合管小半径绕弯成形极限研究

作者：万苗苗; 朱英霞^*; 陈蓉; 涂文斌

来源：中国材料进展, 2023, 42(03): 266-271.

• 双金属复合管
• 绕弯成形
• 起皱
• 成形极限
• 有限元分析

为了得到成形质量优良、小相对弯曲半径(R/D2≤2,D2是覆管外径)的铜钛双金属复合管，基于ABAQUS/Explicit有限元平台，建立了铜钛双金属复合管绕弯-回弹有限元模型，对铜钛双金属复合管小半径绕弯成形的起皱极限进行有限元模拟和分析。即在刚性芯模、不同芯头个数填充下，得到防止复合管起皱发生的最小相对弯曲半径(R/D2)min。结果表明，基、覆管填充区的截面畸变率(φ)均明显小于非填充区，且填充区的φ随R/D2减小略有增大，非填充区的φ随R/D2减小而明显增大，这表明非填充区的截面起皱趋势明显高于填充区；R/D2=1.76为起皱发生的分界线，当R/D2=1.76时，1个芯头填充不满足复合管成形质量的要求；2个和3个芯头填充满足成形质量要求，且2个芯头填充效果较3个芯头好；当R/D2=1.32时，3种填充条件都会出现起皱，不满足成形质量要求。为了确定最小相对弯曲半径，进一步分析了2个芯头填充、R/D2=1.71和R/D2=1.74时复合管的起皱情况，发现起皱个数N=1,φmax均超过5%,不满足成形精度要求。综上，铜钛双金属复合管的成形极限为2个芯头填充、(R/D2)min=1.76。

• 单位
  江苏大学