制造技術(shù)與機(jī)床：機(jī)械式脹形關(guān)鍵因素對橋殼壁厚分布的影響
2022-05-26【作 者】王久林;李萍;趙賓;李紀(jì)龍;薛克敏
【前 言】
汽車橋殼作為重要的承載件和傳力件，是汽車上不可缺少的重要組成零件之一[1]。近幾十年，隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，橋殼的市場需求量急劇增加，同時對其性能也不斷提出新的要求。機(jī)械式脹形工藝作為橋殼成形的主要方法之一，是一種較為先進(jìn)的成形工藝，相比傳統(tǒng)鑄造和沖壓焊接工藝，具有材料利用率高、重量輕、強(qiáng)度高和焊接工作量少等優(yōu)點[2-6]；而相對于液壓脹形工藝，其生產(chǎn)效率高，對設(shè)備的要求較低，生產(chǎn)成本更低[7-9]。因此，采用機(jī)械脹形工藝成形橋殼更能順應(yīng)當(dāng)前汽車工業(yè)輕量化和節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢，具有廣闊的市場前景。
當(dāng)前，雖然已有學(xué)者對機(jī)械脹形工藝開展了相關(guān)研究，但大多圍繞成形模具的設(shè)計、成形工序的制定以及應(yīng)力應(yīng)變分析等方面，關(guān)于橋殼厚分布規(guī)律還缺乏系統(tǒng)的研究[10-13]。橋殼厚分布情況作為其工作強(qiáng)度的重要判斷依據(jù)之一，直接關(guān)系存橋殼工作的口靠性、安全性和使用壽命，本文借助ABAQUS有限元軟件，采用數(shù)值模擬與物理實驗相結(jié)合的方法，圍繞橋殼機(jī)械式脹形工藝幾個關(guān)鍵因素對壁厚分布的影響展開研究，完善該工藝的相關(guān)理論基礎(chǔ)，為實際生產(chǎn)提供指導(dǎo)和依據(jù)。
【結(jié) 語】
1、機(jī)械式服形橋殼切邊像分布不均勻，存在明顯的壁厚增厚利減薄區(qū)域：在一定范圍內(nèi)(<300m)增加藝孔長度，橋殼接厚減博量顯著減小，壁厚分布均句性期顯提高時，管形過程中發(fā)生軸向縮短現(xiàn)像。
2、隨著工藝孔寬度的增加，管坯切口邊緣發(fā)生嚴(yán)重壁厚增厚和減薄的范圍縮小，增厚率、減薄率均減小，壁厚分布更均勻。
3、在管坯兩端施加大小相等、方向相反的軸向壓力對改善橋殼壁厚分布均勻性效果不顯著，而且當(dāng)軸向壓力過大，橋殼將發(fā)生失穩(wěn)內(nèi)凹缺陷。
4、實驗結(jié)果描述的橋殼壁厚分布規(guī)律與模擬結(jié)果的變化趨勢相一致，對數(shù)位模擬結(jié)果的可靠性和正確性進(jìn)行了有效驗證。
以下是正文：
