塑性工程學(xué)報(bào)：汽車副架液壓脹形預(yù)成形工藝設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬
2022-09-27【作 者】雷麗萍;方剛;曾攀;張慧玲
根據(jù)預(yù)成形原料軸線的形式，液壓脹形工藝可 以劃分為兩類，即直管液壓脹形工藝和預(yù)彎管液壓 脹形工藝[1]。不同于直管液壓脹形工藝，預(yù)彎管液 壓脹形的管料必須彎曲成具有與所成形部件相近似的中心線，以便管料可以順利放入成形模腔內(nèi)!由 于管兩端的軸向進(jìn)給無(wú)法有效地將材料補(bǔ)償?shù)矫浶螀^(qū)內(nèi)，預(yù)彎管液壓脹形工藝比直管液壓脹形工藝具 有更大的實(shí)施難度! 汽車副架的幾何形狀較為復(fù)雜，在一個(gè)脹形工步工藝條件下獲得良好的預(yù)彎管脹形產(chǎn)品是極其困難的，因此需要一個(gè)預(yù)成形工藝!它的液壓脹形預(yù) 成形設(shè)計(jì)涉及到接近于產(chǎn)品的過(guò)渡幾何形狀，保證 成形產(chǎn)品無(wú)缺陷，同時(shí)又不造成材料的過(guò)度浪費(fèi)! 事實(shí)上，一個(gè)好的預(yù)成形工藝可以明顯降低生產(chǎn)成 本，這也是液壓脹形工藝成功的重要因素! 對(duì)于汽車副架液壓脹形的預(yù)成形設(shè)計(jì)問(wèn)題，實(shí) 驗(yàn)和理論分析表明，如果初始管料直徑遠(yuǎn)大于最小 部分的直徑，最終工件容易出現(xiàn)曲皺失效缺陷!如 果管料尺寸太小，由于過(guò)大的周向延伸變形，部件無(wú)法完全成形!這將導(dǎo)致尚未完全成形的部件產(chǎn)生 爆裂脹壞變形!為了獲得良好液壓脹形成品，必須 開展工藝參數(shù)對(duì)液壓脹形時(shí)管料脹裂變形的影響等 相關(guān)研究工作!然而，迄今為止所涉及的液壓脹形 脹裂研究基本上是借助于實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的分析，還 很少有針對(duì)這類問(wèn)題的理論研究結(jié)果!鑒于此，本文應(yīng)用數(shù)值模擬方法和延性斷裂準(zhǔn)則，針對(duì)給定工藝條件下初始管料直徑的確定，對(duì)汽車副架的液壓脹形預(yù)成形工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值模擬研究!
【結(jié) 論】
在汽車副架這一類典型預(yù)彎管件的液壓脹形工藝的預(yù)成形設(shè)計(jì)中#可以應(yīng)用所提出的理論方法進(jìn)行數(shù)值模擬，確定適合預(yù)成形工藝條件的管材初始尺寸，數(shù)值模擬結(jié)果表明，為了獲得良好的副架產(chǎn)品，初始管料的直徑應(yīng)該大于40mm，雖然在液壓脹形前需要附加的沖壓成形工藝，但是50mm管料可以成形沒(méi)有爆裂脹形缺陷的產(chǎn)品。從所有的數(shù)值模擬結(jié)果中可以看出，所開發(fā)出的HydroFORM-3D軟件可以提供合理、有效的液壓脹形工藝的成形信息，避免或減少采用傳統(tǒng)的試錯(cuò)法，提高成形設(shè)計(jì)的效率和減少費(fèi)用。
以下是正文：
