【作 者】初冠南;劉鋼;苑世劍

　　近年來內(nèi)高壓成形技術(shù)在航空、航天和汽車制造業(yè)得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用，利用該技術(shù)生產(chǎn)的各種空心變截面管件既節(jié)省材料又能充分利用材料的強(qiáng)度和剛度 [1—4]。差厚拼焊管內(nèi)高壓成形將不同壁厚管材焊接成整體，然后再用內(nèi)高壓成形加工出結(jié)構(gòu)件，可優(yōu)化零件的壁厚分布，進(jìn)一步減輕結(jié)構(gòu)重量。

　　在等厚壁管坯內(nèi)高壓成形中，影響應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)的因素主要為軸向力、內(nèi)壓和管坯的長徑 比及壁厚。等壁厚管坯在無軸 向力作用下自由脹形時，脹形區(qū)各部位應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)差別不大，軸 向和環(huán)向同為拉應(yīng)變狀態(tài)[5]。相比之下，差厚拼焊管成形中，管坯各部位初始壁厚不同將影響薄壁管 、厚壁管的應(yīng)力 應(yīng)變狀態(tài)，因此對變形過程、應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和塑性 區(qū)的發(fā)展有顯著影響。

　　有學(xué)者通過數(shù)值模擬研究了差厚拼焊管內(nèi)高壓成形中長度比、厚度 比對焊縫移動、成形性能及薄壁管、厚壁管變形量的影響，提出差厚拼焊管坯的厚度比應(yīng)小于2.25 ，通過調(diào)整長度比可減小薄壁管、厚壁管變形差別[6,7]。 但對差厚拼焊管內(nèi)高壓成形的變形特征及影響變形協(xié)調(diào)性的內(nèi)在原因未做深入分析。本文通過數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)并結(jié)合力學(xué)分析研究了自由脹形狀態(tài)下差厚拼焊管脹形時薄壁管、厚壁管的變形特征，分析了影響協(xié)調(diào)變形的主要因素。

　　【結(jié) 論】

　　(1)差厚拼焊管內(nèi)高壓脹形時，薄壁管、厚壁管變形存在差異，厚壁管變形始終落后于薄壁管．薄壁管變形后的幾何形狀為橢球型，厚壁管為圓錐型。

　　(2)薄壁管中部首先發(fā)生屈服，隨著壓力升高塑性區(qū)自中部向兩端逐漸擴(kuò)展；厚壁管靠近焊縫一端最先屈服，此后塑性區(qū)逐漸擴(kuò)展到另一端。

　　(3)差厚拼焊管內(nèi)高壓脹形時，薄壁管 、厚壁管的應(yīng)變狀態(tài)不同。薄壁管軸向?yàn)槔瓚?yīng)變，厚壁管軸向?yàn)閴簯?yīng)變。

　　(4)變形強(qiáng)化和長度比增大可促進(jìn)薄壁管、厚壁管的協(xié)調(diào)變形。

　　以下是正文：