张奥强，杨晨

一种微管单点成形有限元分析及成形机关键零部件承载分析

张奥强，杨晨

（南京理工大学 机械工程学院，南京 210094）

为进一步扩展渐进成形技术在管件成形加工方面的应用，提高微管的成形复杂度、缩短加工时间，设计一款微管渐进成形机，对关键零部件承载及管件单点成形进行有限元分析。通过对管件渐进成形机中关键零部件的静力学分析，根据有限元软件得到的仿真数据，对渐进成形机关键零部件进行尺寸修正和强度校核。在管件的渐进成形加工中扩径20%的情况下管件壁厚平均减薄率为7.7%，管件渐进成形机的最大工作半径为83 mm。管件成形机可达到设计要求，通过对管件加工工具的结构进行设计和优化，在保证零件强度的同时提高管件的扩径范围，在提高管件加工速度和可加工复杂度的同时降低减薄率。

微管加工；渐进成形；有限元分析

管状零件的应用范围广泛，其加工成形方式也种类繁多，究其本质可大致分为两大类型：整体塑性变形和单点塑性应变累积变形。整体塑性变形主要包括冲压成形、液压胀形等方式；单点塑性应变累积变形包括多点成形、管端翻边成形、管壁翻边成形、旋压成形等加工工艺。单点塑性应变累积变形采取化整为零的思想，通过多个平面变形的累积以达成最终形；这种加工方式适用于复杂曲面的成形，不必更换加工工具头即可制造多种曲面，十分适合新产品的研发和生产。……