球形补偿器球体液压成形仿真分析与实验研究.pdfVIP

机械工程师

MECHANICALENGINEER

球形补偿器球体液压成形仿真分析与实验研究

蔡峰，王树强，刘希敏，刘泳

（沈阳化工大学机械与动力工程学院，沈阳110142）

摘要：

为了提高球形补偿器球体的加工效率、表面质量并降低生产成本，提出采用液压胀形来代替传统的焊接和锻造成

形的加工工艺，通过有限元模拟仿真研究了最大胀形压力、左右冲头的轴向进给量和摩擦因数这三个主要影响因素对球形

补偿器球体成形的影响，根据仿真结果得出一组最佳工艺参数：最大胀形压力为25MPa，左冲头进给量为15mm，右冲头

进给量为20mm，摩擦因数为0.125，在这组参数下得到的球体最小壁厚值为1.523mm，最大减薄率为23.85%。采用这组

最佳参数进行实验验证，实验获得的球体最小壁厚值为1.502mm，最大减薄率为24.90%，实验结果与仿真结果误差较小，

球体成形质量好。

关键词：

球形补偿器；球体；液压成形；有限元仿真；最小壁厚值；实验验证

中图分类号:TG394文献标志码:粤文章编号：员园园圆原圆猿猿猿（圆园25）04原园057原园4

SimulationAnalysisandExperimentalResearchonHydraulicFormingofSphericalCompensators

CAIFeng,WANGShuqiang,LIUXimin,LIUYong

(SchoolofMechanicalandPowerEngineering,ShenyangUniversityofChemicalTechnology,Shenyang110142,China)

Abstract:Inordertoenhancetheactioncompetence,exteriorquality,andconcentrateproductioncostsofthespherical

compensatorsphere,hydraulicbulgingisproposedtoreplacethetraditionalweldingandforgingformingprocess.Through

finiteelementsimulation,theinfluenceofthreemaininfluencingfactors,namelmaximumbulgingpressure,axialfeedrate

ofleftandrightpunches,andfrictioncoefficient,ontheconfigurationoftheglobularcompensatorsphereisstudied.Basedon

thereplicationresults,asetofoptimumprocessparametersareobtained:maximumbulgingpressureof25MPa,leftpunch

feedof15mm,rightpunchfeedof20mm,frictioncoefficientof0.125.Undertheseparameters,theminimumwallthickness

valueofthesphereobtainedis1.523mm,andthemaximumthinningrateis23.85%.Usingthissetofoptimalparametersfor

experimentalverification,theminimumwallthicknessvalueofthesphereobtainedintheexperimentis1.502mm,andthe

maximumthinni