热加工工艺

作者：张红兵, 王督, 马鑫宇,

关键词：无缝钢管, 管端成形, 金属流向, 模具载荷, 模具优化,

针对卡箍式柔性管接头在实际使用过程中需要焊接的问题，提出一种无缝钢管端部成形工艺，将卡箍式柔性管接头需要焊接的管端凸台直接用无缝钢管镦锻成形，经计算发现初始模具无法1次镦锻成形。对其成形过程用有限元软件Deform-3D进行模拟，发现无缝钢管端部刚开始产生变形时初始模具没有起到限制作用，导致无缝钢管端部内壁产生凹陷，在后续镦锻过程中，金属向内流动从而产生折叠缝隙，最终影响成形品质。凸模在镦锻时挤压无缝钢管内壁，使过渡圆角处的金属向前移动，最终形成凸起，造成应力集中现象，其最大应力值为938.39 MPa。为解决上述问题，给凸模底部端面增加斜面，进行先扩孔再加厚的成形工艺，同时将凸模芯轴改为具有锥度的芯轴，此外在凹模与无缝钢管接触的拐角处增加倒角，以便于金属流动成形。优化后的模具，改变了金属的流动，解决了无缝钢管端部产生折叠缝隙和无缝钢管内壁凸起的同时减少了模具的载荷，且发现凸模底部斜度的增大会减小凸模扩大无缝钢管内径过程的整体载荷，增大其最终成形载荷。

来源：2026年第3期

《热加工工艺》期刊编辑部

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