在設計的早期階段，應對可能需要管預成形或具有可能限制材料流入管段的特征的管段進行二維截面分析。本文興迪源機械帶來內高壓成形過程的計算機模擬仿真解析。

　　如圖11-8所示，圖中還顯示了一個具有代表性的有限元模型。如果CAD數據可用，可以在兩到三小時內建立和分析用于截面分析的FEA模型；如此短的分析結果周期意味著可以快速評估許多設計迭代，并將結果用于支持優化設計變更。

　　通過改變管與刀具表面的摩擦系數，可以進行參數化研究，以確定不同潤滑方式的效果；在模具關閉和最終校準過程中，還可以評估管內流體壓力變化的有效性。二維模擬的預測厚度結果如圖11-8所示。

　　隨著設計的進展，在發布原型工裝設計之前，應進行三維仿真。在此階段建立有限元模型之前，必須建立水翼成形工藝順序和基本刀具布局。

　　一、內高壓成形執行步驟：

　　在內高壓成形操作期間，執行以下部分或全部步驟：

　　1）管坯放置在下模中；

　　2）上模部分下移以接合端部阻礙；

　　3）密封錐提前到密封位置；

　　4）管內充有內高壓成形液，并加壓至較低的模具關閉壓力；

　　5）上模關閉；

　　6）如果需要端部送料，則提前密封錐將所需長度的材料推入模腔；

　　7）管內壓力增加到最大校準水平；

　　8）沖頭先進到液壓孔和/或槽；

　　9）管內壓力降至大氣水平；

　　10）沖頭撤回到起始位置；

　　11）上模向上；

　　12）內高壓成形部分從下模中取出。

　　在有限元模型中，上下刀具由剛性曲面表示。分析中使用了先前彎曲和預成形模擬得出的彎管幾何形狀、厚度和應力歷史。

　　管內壓力可以用體積流量或直接指定壓力作為時間的函數來模擬，表示內高壓成形工具設置的有限元模型如圖11-9所示，預測的厚度變化如圖11-10所示。

　　利用觀測到的信息和對預測結果的客觀分析，可以評價各種工藝參數變化的有效性，從而優化工藝參數、刀具設計和產品設計。

　　二、內高壓成形工具和壓力評估：

　　有限元分析也可以用來評估內高壓成形系統的結構完整性；在壓力噸位和成形液壓力產生的過程載荷作用下，可以對工具、內高壓成形機機架和床身的剛度和強度進行準確的預測。

　　預測的應力和變形形狀顯示了壓力和工具“呼吸”的程度以及容易發生過早失效的區域；圖11-11顯示了一組內高壓成形刀具刀片的有限元模型，預測結果如圖11-12所示。

圖11-11

　　在有限元模型中，正確地描述載荷分布是非常重要的，在內高壓成形過程中，首先要對刀具進行壓力加載，然后再對高壓成形液產生的載荷進行加載。內高壓成形過程中，內件應力分布明顯。

　　圖11-12所示的預測結果是由壓力機噸位和成形壓力產生的組合載荷。

　　【興迪源內高壓成形設備優勢】

　　興迪源是國內第一家向市場提供智能金屬管材內高壓成形設備的生產商，已向各個領域的客戶提供了數十臺各種規格的內高壓成形設備，合模力從400T至5000T，高達500MPa。

　　興迪源內高壓成形設備適用于制造航空航天、核電、石油化工、飲水系統、管道系統、汽車以及自行車行業的復雜異形截面空心構件。主要產品有空心結構框架、汽車車身支撐件、副車架、底盤件、進排氣系統管件，以及航空航天飛行器構件、軍工行業管件、發動機中空軸類件、發動機組合式空心凸輪軸和復雜管件等。