中厚壁圆管轴压屈曲极限变形理论研究

【摘要】：随着汽车业的发展,趋使汽车的结构不断改进,越来越多的零件采用管材缩径成形工艺来制造。管材经过推缩成形可以得到不同口径的零部件,是汽车高性能、高强度、轻量化关键技术。对于D/t=(20-80)之间的中厚壁管,受轴压的失稳变形实质上是一种弹-塑性变形过程,主要有两种失稳形式:整体屈曲(buckling , globalbuckling)、局部性屈曲(皱褶)(wrinkling)。研究中厚壁圆管轴压屈曲失稳极限变形理论具有重要的理论价值和实际意义。 本文首次提出用浮动芯轴式模具降低中厚壁管缩径轴向挤压力的方法,成功地制造了汽车传动轴管。对中厚壁圆管受轴压的弹塑性屈曲极限载荷进行了理论解析。 对中厚壁管受轴压屈曲失稳的极限载荷的理论解析进行了大量的实验验证,并与有限元模拟分析进行了对比,得到了一致的结果。将理论解析和有限元模拟应用在设计管件精密浮动芯轴缩径模具和优化工艺方案中,可以精确的设计缩径模具的模具参数和工艺方案。