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.     

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.     

内高压成形技术与装备

在汽车零部件制造中,对于承受弯扭载荷为主的结构,采用空心变截面构件,既可减轻质量,又可充分利用材料强度。国外主要车型均采用内高压成形制造空心变截面轻量化构件,欧美年产均达5000余万件,新型轿车50%结构件为内高压成形件。内高压成形件     

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。     

基于FEM的汽车前梁内高压成形工艺研究

对典型空心构件汽车前梁内高压成形工艺进行了数值模拟研究,基于弹塑性有限元法和BT壳元理论建立计算模型并进行动力显式求解,分析了主要工艺参数———管坯尺寸和内压加载路径对成形质量的影响。模拟结果表明,采用管径55mm及低压合模、高压整形双线性加载路径时能显著控制起皱、破裂缺陷的产生,成形质量较理想。可见,合适的工艺参数能改善内高压成形过程中材料的分布、提高材料的成形极限、控制缺陷产生并提高产品质量。     

空心变截面构件内高压成形工艺与装备

介绍汽车轻量化的途径及内高压成形技术的应用趋势。阐述管材内高压成形基础理论、工艺模具关键技术以及产业化应用方面的最新进展。在内高压成形基础理论方面,揭示弯曲管内高压成形的环向应力、轴向应力及环向应变、轴向应变和厚向应变的分布规律。阐明内高压整形阶段圆角充填时存在极限圆角半径,并分析液体压力和摩擦条件对极限圆角半径的影响规律。在工艺模具关键技术方面,提出降低成形压力的内凹预制坯方法和大径厚比超薄异型管件内高压成形方法,解决多孔同步液压冲孔模具等关键技术。在工业应用方面,攻克超高压建立、高压水介质传输、超高压与多轴位移闭环实时控制等多项设备关键技术,为国内汽车主机厂及零部件厂研制了多台生产用大型内高压成形机,成功应用于奔腾轿车副车架、扭力梁和SUV车前支梁等汽车零部件的批量制造。     

管件高压液压成形技术的发展简述

本文简要介绍管件高压液压成型技术与传统工艺区别、成形原理、成形分类及应用,从工艺力与挤压冲头运动精度、数值模拟仿真、成型工艺参数多目标优化、新材料应用等方面分析国内外的研究和应用状况,并指出该技术的发展趋势。     

环形管复合变形成形

图1所示环形管是TCQ2025数控步冲冲孔机(引进德国设备)中的一种特殊零件,它们是用“O”型钢管煨制,我厂没有这类型材,用φ12mm×1mm无缝钢管代替。该管经复合变形后,达到了设计要求,从而节约了外汇。现介绍如下。     

内高压成形的应用进展

介绍了内高压成形原理、特点、应用范围、适用材料、国内外研究现状和工业尤其在汽车工业的应用情况，并综述了内高压成形领域实验研究、数值模拟、专用设备、模具结构和润滑等方面的情况。     

矩形截面直角弯管内高压成形过程的数值模拟

内高压成形技术是以轻量化和一体化为特征的一种空心变截面轻体构件的先进制造技术。在汽车工业领域，运用该技术能够生产出质量轻而且具有很高的强度和刚度的零件。矩形截面直角弯管是一类特殊零件，具有典型的直角弯曲特征．常规弯曲工艺无法加工。采用内高压成形技术，可避免常规弯曲方法的不足，实现该类零件的成形。对采用管材内高压成形技术加工矩形截面工件成形过程进行了有限元模拟，对整个管件的成形规律进行了总结分析，对于应用内高压成形技术生产该类零件具有重要指导意义。     

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。     

热态内高压成形工艺中粉末传压介质性能研究

为了研究硅微粉和六方氮化硼复合粉的传压性能,利用压力机对不同质量分数的复合粉在不同温度下施加压力,并利用耐高温压力传感器测量了筒壁上分布的压力。实验结果证实,加入的六方氮化硼的质量分数在2%时复合粉的传压效果最佳,同时发现温度对复合粉的传压性能影响不显著,高温下传压性能保持稳定。将该复合粉作为传压介质在500℃下进行了40Cr合金钢管件的热态内高压成形试验,获得了满意的内高压成形件。     

变径管内高压成形有限元模拟

变径管是航空、汽车工业领域常用零件,用来输送压力油、冷却等。通过建立相应的内高压成形有限元模拟模型,用M SC.M arc有限元分析软件进行模拟分析,研究了变径管成形过程的基本变形特征、成形参数的影响规律。模拟分析得知适当地提高变形速率、减少减薄区变形持续时间有缓解该处过度减薄的作用,轴向进给应在减薄前进行补料,而不应在变形的同时补充所需金属。     

板材粘性压力成形技术研究进展

介绍了国际上近年来出现的利用粘性材料作为压力传递介质进行冲压成形的一种新工艺,阐述了粘性压力成形技术的研究现状,分析了要解决的关键技术问题,并对该技术的应用前景进行了展望。     

内高压成形机理与关键技术

在中国国家杰出青年科学基金资助项目“镁合金热态液力成形技术”、中国国家自然科学基金资助项目“轻体件高内压液力成形机理的研究”、“管材热态内压成形新方法及其机理研究”和“激光拼焊管内高压成形机理”、以及中国教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目“镁合金热态内高压成形机理研究”共同资助下,开展内高压成形机理及关键技术研究,在内高压成形塑性变形规律、起皱和破裂等失稳行为、提高成形极限和降低成形压力方法,以及液力胀接、热态内压成形和拼焊管内高压成形等方面取得重要进展,并在汽车和航天等领域实现内高压成形技术产业化应用,报告上述研究的理论和工程体系。 根据塑性变形特点,将内高压成形分为变径管内高压成形(IHPF of TPVD)、弯曲轴线管内高压成形(IHPF of TPCA)和多通管内高压成形(IHPF of TPB/BT)等3类,提出IHPF of TPVD由充填、成形、整形等步骤组成,IHPF of TPCA由弯曲、预成形、内高压成形等步骤组成,IHPF of TPB/BT由胀形、补料、整形等步骤组成。以此为出发点,通过实验和理论分析,研究IHPF塑性变形规律与失稳行为。     

高速切削中工件热变形误差形成机理研究

在三维车削模型的基础上,使用有限元软件Deform-3D对高速切削中车削速度、进给速度和背吃刀量进行了正交车削试验。根据试验结果提出了三维车削模型的工件热变形误差形成机理,在此基础上从刀具和加工工艺的角度提出了减少工件热变形误差的方法。     

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.     

电磁成形铝板时变形高度与成形电压的关系

通过纯铝板的电磁自由成形实验，得出了工件最大变形高度与成形电压呈线性关系的结论，列出了线性方程。通过对变形曲线的分析，提出用二次多项式曲线来近似工件的变形曲线。这样，在变形高度与成形电压的线性方程已知的情况下，成形电压确定，工件的近似变形曲线就可以确定。