基于管壳体缩径成型工艺参数的正交优化分析

来源：火工品杂志2025年第3期北京时间：

作者：李红军

单位：武汉纺织大学

摘要：针对薄壁管类零件在冷挤压缩径成型过程中出现的缺陷问题，利用ANSYS软件建立缩径工艺的有限元模型，选取外径 6.3 mm、壁厚为0.20 mm的小尺寸薄壁管进行数值模拟分析。通过分析管壳体外壁的应力及应力分布规律，探讨了管壳体厚度、推环进给速度和模具压力角对管壳体表面成型的影响。基于正交实验方法评估了不同工艺参数对成型质量影响的显著性及参数优化。结果表明：对电子雷管缩径工艺成型质量的影响从高到低依次为：等效应力方面，压力角、管壳体厚度、进给速度；等效应变方面，进给速度、管壳体厚度、压力角。当模具压力角为12.5°、推环进给速度为6 mm·s-1、管壳体厚度为0.20 mm时，管壳体缩径质量最佳。与现有方案相比，本研究改善了材料流动的均匀性，并显著降低了等效应变和等效应力，分别降低0.46和79.88 MPa。

关键词：电子雷管;薄壁管;缩径成型;工艺参数;应力分布;有限元;正交优化

基金资助：国家自然科学基金青年科学基金项目（No.52108221）；湖北省科技创新人才计划（No.2023DJC075）。