針對(duì)某乘用車異形排氣管整體制造的難題,開展4系列不銹鋼管材包括多向局部加載液力成形新方法的全流程液力成形工藝研究�；贒ynaform有限元模擬軟件,建立繞彎成形及液力成形的有限元模型,監(jiān)測(cè)管材壁厚分布的演化規(guī)律,進(jìn)而優(yōu)化成形工藝參數(shù),開展實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。研究結(jié)果表明:初始管材直徑對(duì)液力成形管材壁厚分布影響顯著,初始管材直徑為54 mm時(shí)能很好地滿足工藝要求;在縱向加載液力成形階段,可通過在上模具設(shè)計(jì)凸筋來實(shí)現(xiàn)對(duì)管材的局部加載成形,而在橫向加載液力成形階段,內(nèi)壓為48 MPa時(shí)可避免管材破裂、折疊等缺陷的產(chǎn)生;此外,局部加載液力成形可導(dǎo)致管材的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)發(fā)生明顯改變,變形區(qū)管材的壁厚呈現(xiàn)增大趨勢(shì),最大減薄率由27.43%降至24.65%,最終零件的最大減薄率為28.05%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果基本吻合,最大偏差值僅為2.89%。 

【文章來源】：中國(guó)機(jī)械工程. 2020,31(22)北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

零件的幾何特征

液力成形階段液壓加載路徑示意圖見圖3,零件的成形階段共經(jīng)歷兩次液力成形,第一次為縱向加載液力成形,主要過程為:管材充液并保持一定內(nèi)壓,上模具即縱向加載模具下壓至與管材接觸后配合內(nèi)壓的支撐,成形出管材①、②處特征的大致形狀,該兩處特征的完全成形將在后續(xù)的脹形階段與整形階段完成。第二次為橫向加載液力成形,此階段前管材已成形出基本形狀,隨后橫向加載推頭進(jìn)給,管材受到徑向壓力直至到達(dá)指定位置。脹形階段與整形階段分別對(duì)應(yīng)管材的脹形貼模以及提高零件外形精確度。3 乘用車異形排氣管成形實(shí)驗(yàn)

基于上述有限元模擬條件,對(duì)該乘用車異形排氣管開展彎曲預(yù)成形與液力成形實(shí)驗(yàn),工藝流程如圖4所示。液力成形所用設(shè)備為興迪源機(jī)械公司生產(chǎn)的伺服液壓成形設(shè)備(型號(hào):XD-THF-1500T),如圖5所示。該設(shè)備可根據(jù)計(jì)算機(jī)所提供的加載路徑、模腔內(nèi)的液壓以及沖頭進(jìn)給通過閉環(huán)伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精確控制,壓力控制精度為0.5 MPa,位移控制精度可達(dá)0.1 mm。實(shí)驗(yàn)所用模具由上模、下模、左右沖頭和橫向加載沖頭組成,如圖6所示。成形過程中,乳化液作為傳力介質(zhì),實(shí)驗(yàn)所用加載路徑與有限元模擬中所用一致。零件在各成形階段的壁厚測(cè)量采用Olympus公司的45MG型號(hào)超聲波測(cè)厚儀測(cè)量,測(cè)量誤差不超過0.01 mm。圖5 實(shí)驗(yàn)所用成形設(shè)備

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3001017