基于FEM的车桥本体内高压成形工艺研究

对汽车桥壳本体内高压成形工艺进行有限元模拟研究，基于弹塑性有限元法建立了数学模型并进行了动力显式有限元分析求解，对成形工艺进行分析，研究了内压和轴向进给等主要工艺参数对形成量的影响。     

汽车轻量化中的内高压成形技术

汽车轻量化是汽车未来发展的主流趋势，内高压成形技术就是在这种趋势下发展起来的轻量化制造方法，它是利用液体压力作用于管坯内部，使管壁在内部液体压力的作用下贴覆模具型腔，由此制造出在轴线方向具有不同截面形状的管状部件。传统的制造方法是用板坯冲压成两个半槽，然后焊接到一起。这种制造方法会导致零件焊接变形，重量增加，零件设计方法单一。     

内高压成形机理研究及其应用

分析内高压成形常见缺陷形式,用弹塑性稳定理论给出起皱条件及主要影响因素,讨论如何确定最佳加载路径等机理问题,用数值模拟探讨了皱纹的利用和控制,简要介绍在国产首台内高压成形机上进行的铝合金和不锈钢内高压成形试验研究结果.结果表明随着内压力增加,起皱临界轴向力逐渐提高;加载比例参数 λ=1.0,即使管坯处于纯剪状态,是理论上最佳加载路径,能保证管坯不发生起皱现象,同时能保证壁厚不变.实际工艺控制应尽量靠近该加载路径.提出并非所有皱纹都是缺陷的观点,利用有益皱纹可以减少壁厚减薄.     

汽车轻量化中的管材内高压成形技术

简述管材内高压成形技术基本原理、历史和现状。内高压成形技术具有减轻重量、提高产品质量、降低生产成本、近净成形与绿色制造技术的独特工艺特点和技术、经济优势。内高压成形工艺的关键技术有:缺陷与控制策略技术、数值模拟技术、摩擦与润滑技术。内高压成形技术有待深入研究的问题有:管材力学性能测试方法、高压成形摩擦测定、高压成形件设计准则、模具设计关键技术。内高压成形技术的发展趋势是:双层管内高压成形;拼焊管内高压成形;内高压成形与连接复合。     

管材内高压成形液压控制系统的研究

本文根据内高压成形原理设计了管材内高压成形液压控制系统.内高压成形过程中的关键问题是内高压的产生、轴向推力的控制以及两者的配合.本系统执行上下模具的合模动作,左、右冲头的推制控制,乳化液充液以及增压过程;利用增压缸产生高压内力,电磁铁的动作情况用可编程控制器进行控制;系统中所有执行元件共用一个并联液压源,提高能源利用率.     

内高压成形工艺及设备概述

车身轻量化是国家节能减排战略的紧迫需要，更是汽车企业和全行业提高核心竞争力的现实需求。轻量化技术对传统汽车或新能源汽车，都是一项基础的共性技术。车身轻量化主要可以从结构和材料两方面来实现，车身采用空心结构整体构件是实现车身轻量化的有效途径之一。     

基于内高压成形的液压冲孔变形机理

介绍了基于管材内高压成形的液压冲孔工艺过程、类型及特点。采用MARC有限元分析软件,对典型管材零件的液压冲孔过程进行了数值模拟,获得了应力、应变及变形的分布及变化情况,发现了在孔的外缘部位存在着塑性弯曲变形区。在此基础上,阐述了液压冲孔的变形机理,分析了液体压力对冲孔质量产生的影响。     

材料成形性能对空心曲轴内高压成形模拟结果的影响

用数值模拟的方法研究材料成形性能对空心曲轴内高压成形结果的影响,分析了管材的厚向异性系数与硬化指数的变化对壁厚分布的影响,结果表明,内高压成形件的壁厚分布与材料的硬化指数n值、厚向异性指数r值密切相关,n值越大,壁厚分布越均匀,r值越大,壁厚减薄率越小,可减小破裂的可能性。     

凸环管件颗粒介质内高压成形工艺理论解析

离散体颗粒介质使颗粒介质内高压成形工艺中的传压具有非均匀性、颗粒介质与管件之间摩擦作用显著等特征,基于此,建立了颗粒介质非均匀载荷传压模型,对凸环管件胀形工艺过程进行了理论推导和数值解析,探讨了内压状况和摩擦条件对管件成形性能的影响,并通过工艺试验对理论分析结果进行了验证。分析结果表明,颗粒介质内高压成形工艺所具有的内压非均匀性、介质与管坯摩擦作用显著两大特征可有效减小胀形过程中的壁厚减薄和成形压力。对比试验与理论分析结果表明,壁厚分布和成形压力的理论计算结果与试验结果一致,颗粒介质非均匀载荷传压模型的构建策略可用于管件成形的预测和分析。     

内高压成形管件在汽车上的应用

内高压成形作为一种制造空心轻体构件的先进制造技术,相比传统结构件有着节省材料、降低重量、增加刚性强度等优点,在近年来发展迅速,目前已成为塑性加工领域中一个热点研究方向.汽车零部件多为复杂空心构件,截面及轴向形状复杂,因此开展内高压成形技术的研究,具有重要理论及工程实际意义.针对内高压成形钢管在车身上的运用,内高压成形的原理,内高压成形所涉及的材料以及内高压成形产品的缺陷进行研究.     

管材液压成形有限元模拟与分析

应用有限元技术对管材液压成形过程进行模拟分析,得出在模具的凸凹起处管材的应变最大,并且随着压力增大在凸起处的任意一侧会随机发生材料失稳;管材的成形过程分两个明显的阶段,并给出了两个阶段的临界压力等结论.     

管件液压成形动力显式有限元仿真的虚拟加载时间分析

为保证管件液压成形动力显式有限元仿真的计算精度和提高计算效率，研究了虚拟加载时间对计算精度和计算效率的影响。以圆形截面零件的液压成形过程为例，通过计算结果与试验结果的比较确定了合理虚拟加载时间的设定准则，以不同虚拟加载时间条件下的系统能量分配来解释采用该准则的原因，用某型轿车副车架零件液压成形的动态仿真算例证明了该准则的有效性。     

管材液压成形中的数值模拟方法

根据动力显式增量有限元方法和BT壳单元提出了液压胀形模拟算法.该算法充分考虑了管材胀形时的液体压力加载曲线、管材外壁与模具的润滑情况、轴向进给、径向进给等实际工艺条件对管材成形性的影响,能够预测零件成形过程中的开裂、起皱等缺陷,从而优化成形工艺参数,提高零件的成形工艺性.算法具有通用性,能够模拟轴线为直线、曲线以及带径向侧冲头的各种复杂管材的成形.将算法集成到FASTAMP软件中,通过模拟三台阶轴的液压胀形,并与实验数据比较,验证了算法的准确性与实用性.     

管材内高压成形国内研究进展及发展趋势

对管材内高压成形工艺的原理、特点、发展历史及典型应用等进行了较为详细的说明,同时从理论、实验及模拟三个方面系统地介绍了近年来国内管材内高压成形工艺的研究进展;在给出内高压成形工艺目前发展中存在的主要问题的基础上,指出了未来几年内高压成形工艺的发展趋势。     

基于管端轴向位移驱动方式的叉形管接件液压成形过程分析

针对叉形(T形类)零件,利用管件内腔体积在成形过程中不断减小的特点,开发了一种管端轴向位移驱动式管液压成形技术。有限元模拟和实验结果表明,使用该方法制造叉形管接件,对设备要求不高,加载路径简单且容易选择,可以大大简化管液压成形设备和生产过程,从而有效地降低成本。     

航空铝合金复杂构件充液柔性成形过程及质量控制研究

针对某型号飞机铝合金复杂构件充液成形的失效形式,采用有限元数值模拟和试验的手段,研究了毛坯形状、液室压力等关键工艺参数对成形失效的影响,给出了铝合金复杂构件充液成形质量控制的措施,为此类型航空复杂构件的充液成形提供了技术指导。     

管件内高压成形及其在汽车工业中的应用现状

利用管件内高压成形技术成形的工件具有质量轻、刚度好、装配零件少、后续装配工序少等诸多优点，在国外该项技术已被广泛地运用到汽车、宇航领域中。介绍并探讨了管件内高压成形技术的原理、优点、实用性及其在国内外汽车领域的应用现状。     

先进充液柔性成形技术及其关键参数研究

基于所提出的具有均匀压边力并轴向加压的板材充液柔性成形技术,面向板材液压柔性成形技术的普遍规律,成形出拉深比较高的铝合金筒形件以及其他复杂形状的零件如方锥盒形件、方盒形件、轴对称锥形件等,对其中的关键技术如初始液压加载状态、液压加载最优路径、破裂控制等一些关键参数进行了研究和优化;考虑板平面方向性系数的影响,利用数值模拟的手段对其成形过程进行了分析,指导实验研究,得出了有益的结论。     

Investigation of T-Shape Tube Hydroforming with Finite Element Method

In this paper, the finite element method is used to investigate the cold hydroforming process of a T-shape tube. A series of simulations on hydraulic expansion, axial feeding and the counterforce of the tubes was carried out using the program DEFORM-3D. The influences of the process parameters such as the internal pressure, the fillet radius, and counterforce on the minimum wall thickness of formed tube are examined. A suitable range of the process parameters for producing an acceptable T-shape tube that fulfils the industrial demand was also found. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr C.-T. Kwan, Department of Mechanical Manufacturing Engineering, National Huwei Institute of Technology, 64 Wunhua Road, Huwei, Yunlin, 632, Taiwan. E-mail: ctkwan@sunws.nhit.edu.tw     

反转螺旋薄壁管件液压胀形的仿真与优化设计

反转螺旋薄壁管件是一种新开发的高效吸能的异型零件,由于形状比较特殊,加工过程中的厚度分布不均和过度减薄问题一直没有得到很好的解决。通过建立有限元分析模型,对管件液压成形的过程利用有限元分析软件LS-DYNA进行了模拟。利用响应曲面法进行优化得到液压胀形的最佳工艺参数,优化后的薄壁管件厚度分布更加均匀,减薄率在优化后降低了10.258%。最后通过比较优化前后的薄壁管件厚度和减薄率分布情况对优化结果进行了讨论和分析。