塑性工程學(xué)報(bào)：汽車橋殼機(jī)械式脹形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)
2022-05-30【作 者】薛克敏;李紀(jì)龍;李萍;劉夕嘉;杜長春
【前 言】
汽車驅(qū)動橋殼是汽車上的重要零部件 ，不僅起著支撐與保護(hù)減速器和差速器的作用 ，還是重要的傳力件 ，其強(qiáng)度和剛度嚴(yán)重影響汽車的使用性能和 安全口[1-3]。隨著汽車燃料和原材料成本的提高 ，汽車結(jié)構(gòu)輕量化的要求也越來越高。傳統(tǒng)橋殼生產(chǎn)工藝 主要有鑄造和沖焊兩種 。鑄造工藝生產(chǎn)效率低 ，生產(chǎn)的橋殼整體質(zhì)量 大，目前僅用在重 型車輛上 ；沖焊橋殼成形工序多，焊接質(zhì)量難 以保 證，常在焊縫處出現(xiàn)漏油現(xiàn)象[4-5]。這兩種工藝生產(chǎn)的橋殼 已無法 滿足現(xiàn)代汽車輕量化及環(huán)保 的需求。新興的橋殼生 產(chǎn)工藝主要包括液壓脹形工藝和機(jī)械式脹形 工藝。液壓脹形工藝生產(chǎn) 的橋殼材料利用率高 、強(qiáng)度高， 但工藝原理尚待進(jìn)一步研究，工藝設(shè)計(jì)基于經(jīng)驗(yàn)積 累和實(shí)驗(yàn)摸索 ，成本較高[6-7]。汽車橋殼機(jī)械式脹形工藝是一種利用無縫鋼管直接擴(kuò)張成形橋殼的新工藝 ，采用該工藝生產(chǎn)的橋殼重量輕、性能好 、生產(chǎn) 率和材料利用率高 、成本低 ，能夠滿足現(xiàn)代工業(yè)輕 量化的要求[8-9] 。
【結(jié) 論】
1、設(shè)計(jì)機(jī)械式脹形橋殼工藝方案，采用帶工藝孔的矩形管壞在楔塊作用直接成形琵琶包，并分析成形過程中管還的受力隊(duì)?wèi)B(tài)和金屬流動規(guī)律。
2、基于MARC軟件平臺對橋殼機(jī)械式脹形過程進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果表明橋殼成形過程中應(yīng)力應(yīng)變分布利壁厚分布規(guī)律為，沿切口方向應(yīng)力應(yīng)變分布不的付應(yīng)變分布規(guī)律與壁厚分布相似，產(chǎn)生壓應(yīng)變的A區(qū)域藍(lán)厚增圳較為明顯，易產(chǎn)生折疊缺陷：產(chǎn)生拉應(yīng)變的區(qū)域減薄較為嚴(yán)重，為潛在的失效區(qū)域。
3、在630kN力機(jī)上進(jìn)行橋殼機(jī)械式脹形物理實(shí)驗(yàn)，得到的試制橋殼樣件成形效果較好。測量成形后切口壁厚，其分布規(guī)律與數(shù)值模擬結(jié)果相吻合。
以下是正文：
