塑性工程學報：液壓脹形汽車橋殼的試驗研究
2022-06-23【作 者】王連東;董志濤;馬雷;梁晨
【引 言】
20世紀90年代以來，日本、美國、德國等工業(yè)發(fā)達國家研究應用液壓脹形工藝生產(chǎn)汽車零件[1-2]，如縱梁、散熱器支架、座椅框、發(fā)動機進排氣歧管、凸輪軸等。汽車橋殼屬于異型截面回轉(zhuǎn)殼體，用液壓脹形工藝制造最為合理。該工藝是指選擇適當尺寸的管坯，首先進行推壓縮徑將其端部直徑減至零件圖要求，然后進行液壓脹形將中間部分擴張成形，材料利用率高，加工工序少，制造成本低，制件強度、剛度高，重量輕。關于管坯推壓縮徑工藝，已經(jīng)進行了較系統(tǒng)的理論與實驗研究，揭示了縮徑工藝參量對縮徑時軸向伸長率、壁厚增加率及管端翹曲的影響規(guī)律[3]。
本文在縮徑管坯的基礎上，進行液壓脹形試驗研究。利用研制的超高壓液壓脹形集成裝置，在YA32—315液壓機上對縮小比例的汽車橋殼樣件進行不同加載條件的脹形試驗，探討加載路徑對脹形的影響；揭示出極限脹形系數(shù)與管坯軸向應變及材料延伸率之間的定量關系；測試脹形試件壁厚的變化規(guī)律，為生產(chǎn)實踐及產(chǎn)品性能分析提供依據(jù)和參考。
【結(jié) 論】
1、利用研制的將增壓器、沖液器、滑動脹形模具集成一體的超高壓液壓脹形裝置，在普通液壓機上試制成功液壓脹形汽車橋殼樣件，證明了所用裝置具有快速充填液體、產(chǎn)生變高壓、循環(huán)過濾液體、自動控制等功能。
2、通過不同加載路徑下的大量試驗，找到汽車橋殼管坯第一次液壓脹形的較好加載條件：在軸向壓縮量0mm～25mm內(nèi)，保持初始脹形壓力P。不變；在軸向壓縮量25mm～40mm內(nèi)，采用線性加載至終了脹形壓力Pe。初始脹形壓力P。與終了脹形壓力Pe根據(jù)脹形初始狀態(tài)及終了狀態(tài)的屈服條件確定。第二次脹形時，退火試件脹形壓力按線性加載，未退火試件脹形壓力按分段線性加載，均能得到成功的樣件。
3、剖切脹形試件知，初始外徑42mm、壁厚3mm的管坯經(jīng)3次縮徑2次脹形后得到兩端外徑30mm、中間牙包部分最大尺寸90mm的汽車橋殼樣件，管坯壁厚分布不均勻：兩端部壁厚增大中間部分減小，最大增厚率36．99％，最大減薄率為19．86％。兩端大中間小的壁厚分布，適合汽車橋殼的受力情況。
以下是正文：
