液压胀接力是影响衬里复合管液压成型质量的关键参数。根据实验数据建立了两种316L衬管材料的多线性强化的有限元模型,基于Tresca屈服准则,开展了衬里复合管在液压成型过程中极限胀接压力范围、胀接压力与紧密度关系的研究,并将有限元计算结果和解析解计算结果进行了对比。结果表明,当满足成型条件时,选择硬化强度较低的衬管材料,可以增大胀接力范围和紧密度区间,有利于制管胀接力的设计和控制;根据计算结果拟合了该成型条件下紧密度和胀接力的关系曲线,得出了两种材料的最小胀接力值分别为113.38 MPa和126.99 MPa。建立的材料多线性强化有限元模型可以准确地考虑衬管材料在胀接过程中的应变强化过程,为精确控制衬里复合管液胀成型参数提供了理论依据。

从复合管液压成形力学模型、边界条件约束和弹塑性分析的角度,讨论了塑性成形过程力学计算模型的差异,分析了双金属复合管液压成形过程应力、应变以及残余应力的非线性分布规律,提供了准确的有限元分析模型以及胀接区间确定方法,探究了基管和衬管间初始间隙对结果的影响。结果表明:双金属复合管成形过程是一个复杂的非线性过程,传统的模型对残余接触应力的计算存在误差;建立了考虑变形协调和轴向等效应力的液压胀接过程模型,利用应力变化曲线关系准确地确定了胀接应力区间;胀接完成后基管和衬管最大应力点为衬管外壁;制管时应减小复合管初始间隙。