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以塑性體為脹形介質(zhì)紫銅管件的成形方法為例，分析其成形過程，按其力學(xué)特性分為三個階段，自由脹形階段、擠壓脹形階段和穩(wěn)定變形階段，分述如下:
1.自由脹形階段，從紫銅管坯開始發(fā)生塑性變形直到?jīng)_頭軸肩碰到管坯端部為止。在沖頭移動過程中，沖頭端面首先和塑性介質(zhì)接觸，塑性介質(zhì)被迫發(fā)生形狀變化，充滿由沖頭端面及管坯內(nèi)表面所構(gòu)成的密閉空間，此過程壓力不大。在沖頭進一步向前移動時，塑性介質(zhì)壓縮，壓力急劇增大，直至管坯發(fā)生塑性變形。此后，塑性介質(zhì)隨著管坯一起變形，體積幾乎不再變化，建立起基本均勻穩(wěn)定的壓力場。在此階段，管坯金屬只受到塑性介質(zhì)產(chǎn)生的脹形壓力和凹模的約束作用，在主管型腔和支管型腔的過渡區(qū)產(chǎn)生凸起。此時，管坯的最大變形量是由金屬容許的壁厚變薄量和自由狀態(tài)下管坯能承受的壓縮量所決定。
2.擠壓脹形階段，從沖頭軸肩碰到管坯端部擠壓脹形開始直至支管端部金屬碰到平衡沖頭為止。此時，管坯受到軸向壓力和彈性介質(zhì)產(chǎn)生的內(nèi)壓作用，處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)。整個沖頭所受到的作用力，擠壓力和脹形力的比例關(guān)系很重要，若擠壓力比脹形力大得多，介質(zhì)就不能產(chǎn)生足夠的內(nèi)壓支撐管壁防止起皺；反之則沒有金屬的補充流動，管壁會嚴重變薄，甚至破裂。
3.穩(wěn)定變形階段，從支管端部金屬同平衡沖頭接觸開始，直至成形結(jié)束。此時，紫銅三通管子受到三種力的作用，擠壓力、脹形力和平衡力。其中，擠壓力和脹形力比在第二階段有明顯增大，這時金屬處于較高的靜水壓力作用下變形。當這三個力的數(shù)值較大并保持合理比例關(guān)系時，金屬處于超高壓靜水壓力和有利于塑性變形的偏應(yīng)力狀態(tài)下變形，能夠獲得較長的支管。
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