为了探索工艺参数对管材液压成形工艺的影响,研究了比例加载。通过理论计算和仿真结合的方法,对TP2铜管进行了管材液压成形,并且对比分析了试验与仿真环境下胀形区的轴向轮廓,以相对误差小于10%作为判断准则,对模型进行验证。通过改变液压力与轴向进给量,观察并分析了环向与轴向流动应力分量的变化,最后采用K-means聚类算法进行优化,实现了比例加载,并得到了该加载路径,其在胀形过程中的应力分量比值R=2.233,误差范围为:-1.46%≤E;≤1.6%。结果表明,K-means聚类算法优化后的流动应力分量比值的波动范围明显减小,说明该算法可以优化加载路径。

厚度减薄率是影响波纹管成形质量的重要参数之一,因此用数值方法模拟研究波纹管液压成形过程的减薄率具有重要意义。比较了四种轴向进给加载路径(台阶形、双线性、单线性和二次曲线)对波纹管减薄率的影响,结果表明:台阶形和二次曲线路径减薄率较大,单线性路径减薄率次之,双线性路径的减薄率最小。在相同的轴向进给位移条件下,波纹管厚度减薄率随着成形压力的升高而增大。如果成形压力与轴向进给之间匹配不合理,会导致波峰处出现明显皱褶的现象。