足球状封闭壳体无模液压胀球过程的数值模拟及实验研究

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足球状封闭壳体无模液压胀球过程的数值模拟及实验研究足球状封闭壳体无模液压胀球过程的数值
模拟及实验研究
张琦1，刘强2。谢文才2，王仲仁3
(1.西安交通大学机械工程学院，陕西西安710049；2.-汽轿车股份有限公司制造技术部，吉林长春130012；
3.哈尔滨J二业大学材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150001)
摘要：描述了对经削角处理”的足球状封闭壳体进行无模液压胀球的实验过程，测簟r在内压增大过程中壳体各
典型部位的应变数值，得出r厚度，变化规律。使用非线性商用有限元软件ADINA对成形过程进行了数值模拟，厚
度变化趋势与实测数据-致♂果表明，六边形先变形并且变形量大，五边形后变形并且变形量校此外，还讨论
了胀形前壳体的结构对胀形后球壳的圆度影响。
关键词：尤模液压胀形；足球壳体；数值模拟；厚度分布
I))I：10.3969/j.issm 10伽嵋940.2010.020
中图分类号：TG3嘶 文献标识码：A 文章编号：10003940(2010)03-∞8枷5
Experimental蝴rch粕d n唧腿ri∞l simulati蛐of soccer shape sheU diel髑s hycIro-bulging
zm悄G Qil，LIu Qia醇，xIE w盱cai2，wANG zll嘴咖3
(1.school of Mechanical EngineeriIlg，xian Jiaotong University，Xian 7l0049，Chim；2.Technology
Deparnnent，FAW car Co.，Ltd.，Changchun 130012，Chim；3.School of Materials science and Technology，
Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China)
Abst啊ct：The dieless hydr伊bulging process of soccer shape shell withcornercuttillg treatment"was described.The
strains on the surface of soccer shape shell were nleasured versus the pressure increasing and the thickness distribution
was given The nonlinear commercial simulation software ADlNA、jlras used to simulate the fonning p加cess.Results of
experiment and nurIlerical simulation have a
900d agreement.M朗nwhile，the results show that the deformation of hex-
agoml blank，conStituting the soccer
shape shell with pentagonal blank，is larger and earlier than that of pentagoml
blank And also，the effect of soccer
shape shell structure design on the final shape quality of fomed sphere was dis-
cussed.
Kqwor出：dieless hydr伊bulging；soccer shape shell；n岫erical simulation；thickness distribution
球形容器由于其具有高的承载能力、自重邪
外表美观等优点，已经在供水、造纸、建筑装饰及
化工等行业中得到，泛的使用。传统的制造工艺是
通过模具先将板料成形出球瓣，然后焊接成球壳。
该方法需要大型压力机及模具，制造工艺复杂且成
本高，特别是存单件及小批量球壳的生产中更为突
形26]。在成形过程中，根据安装在加压系统上的压
力表来观察内部压力，当成形球壳满足设计要求时，
停止加压并且将球壳中的液体放出。加载系统如图
1所示。