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。

空调换热器液压胀接是利用液压力均匀的作用于铜管内壁,铜管与翅片发生弹塑性变形而使两者贴合。在换热器液压胀接工艺中,装置的密封很重要。采用硬密封的密封方式设计了一种能用于空调换热器液压胀接的装置,解决了密封件因磨损而频繁更换密封件的问题,提高了换热管与翅片液压胀接的效率。研究结果表明:当轴向力为2.5 kN时,装置密封性好,能使铜管发生胀破,胀破压力为16 MPa且试件不会发生弯曲。该装置结构灵活、操作简单,满足液压胀接的要求。

针对现有的超声振动液压成形装置中振动主要施加在模具上、振动能量传递路径长、结构复杂等特点,开发了一种将振动直接作用于管材的微小管轴向超声辅助液压成形装置,可在普通压力机上进行超声和常规的轴压胀形。该装置选用标准模架作为轴向进给机构,结构简单、成本低,通过设计耦合了变幅杆功能和密封结构的一体化工具头,将超声振动顺利叠加在轴压胀形过程中,并以TP2无缝内螺纹铜管为试验材料进行了相关试验。结果表明:该装置拆装方便、操作简单,振动的加载降低了对成形过程中轴压载荷和液压力的要求,加强了材料的轴向流动。