管材外高压成型工艺研究现状及应用

管材液压成型是一种生产中空轴类零件的成型技术,其在汽车和航空领域有广泛的应用前景.本文介绍了一种新的液压成型工艺--管材外高压成型;并综述了外高压成型(EHF)的基本原理、外高压成型优点、研究现状、应用范围、适用材料.     

管件外压成形的数值模拟及屈曲特征分析

对采用液体介质在管坯外部施加压力,使坯料横截面缩小并成形到置于其内部的芯模上的外压成形方法进行了有限元数值模拟研究.分析了影响管件屈曲变形特征和成形过程的主要因素.研究表明:随着管坯长度的增加,环向屈曲波数减少,临界屈曲压力降低;随着管坯厚度的增加,环向屈曲波数减少,临界屈曲压力升高;带有一定不圆缺陷的管坯的临界屈曲压力与理想管坯相比降低很多,但在成形后期对壁厚和成形效果无明显影响.     

基于稳健性的乘用车前下控制臂设计优化

本文对汽车前下控制臂的屈曲强度进行CAE分析及试验验证,并基于失效模式进行设计评审(DRBFM),发现球头球心相对于控制臂本体的垂向位置对屈曲变形的失效模式较为敏感。基于QFD和田口方法,通过设计优化,使产品性能足够抵抗制造公差的干扰,按照功能要求实现一种稳健的失效模式,并完成有效性试验验证。通过应用六西格玛设计理念,实现产品质量的先期策划。     

外压成形试验装置及成形特征研究

设计制造了管材外压成形试验装置,在该装置上实现了管材外侧的高压密封和内部芯模的拆装.采用碳钢管进行了薄壁空心花键件的外压成形试验研究,利用液体介质在管坯外部建立静水压力,使坯料横截面缩小并成形到置于其内部的芯模上,从而获得了空心花键形状的试验件.试验反映了外压成形压力较低、壁厚分布较均匀的特点,所获得的成形件内表面形状与芯模的外表面形状基本一致,同时,成形中不同键位管壁失稳的随机性,对成形件壁厚分布有一定影响.     

管状扭力梁液压成形有限元仿真分析及试验

相比板状扭力梁,采用液压成形工艺加工管状扭力梁能够减轻零件重量,提升零件强度、刚度和疲劳性能。分析了管状扭力梁零件的典型截面形状,指出了零件加工难点和成形过程中的主要缺陷。利用有限元仿真分析方法对管状扭力梁成形过程进行数值模拟,分析了成形过程中典型截面的壁厚变化规律,即过渡区域壁厚变化较大,中间区域壁厚变化不明显。在此基础上进行工艺试验。研究结果表明,管状扭力梁液压成形有限元仿真结果与试验结果吻合性好,零件的实际形状与理论设计形状基本一致。