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机械设计:汽车仪表板梁直接成形和分步成形的比较分析

2022-04-19
摘要:液压成形工艺因其适合成形沿轴线变化的具有圆形、矩形或异型等多种截面的空心构件,具有节约材料、减轻质量、降低模具成本、提高工件强度和刚度等众多优点[1],已在欧洲、北美、亚洲的日本和韩国等发达国家与地区的大型企业中得到了广泛地应用。

  【作 者】郑再象;樊黎霞;徐诚

  【前 言】

  液压成形工艺因其适合成形沿轴线变化的具有圆形、矩形或异型等多种截面的空心构件,具有节约材料、减轻质量、降低模具成本、提高工件强度和刚度等众多优点[1],已在欧洲、北美、亚洲的日本和韩国等发达国家与地区的大型企业中得到了广泛地应用,但其过高的设备投资和苛刻的工艺条件使这项被称为‘贵族工艺’的技术在我国的发展步履维艰因此,加强典型液压成形零件的成形理论研究,探求各种因素对成形结果的影响规律,完成液压成形工艺设计准则的制订,促进该项技术在资源相对贫乏的我国实现产业化具有重要意义。

  【摘 要】在简要介绍液压成形技术在国内外的现状及仪表板梁的工艺特点之后,设计了仿真试验并建立了直接成形和分步成形的有限元模型.针对成形与回弹的不同特点,分别采用动态显示算法与静态隐式算法进行了仿真分析,分析了两种加工工艺对成形结果的管坯壁厚、回弹量和最终残余应力的影响,并与试验结果进行了比较,为仪表板梁液压成形工艺方案的设计、工艺参数的制定,以及模具的设计提供理论参考。

  【结 论】

  1、直接成形工艺方案与分步成形工艺方案所产生的管坯壁厚最大减薄率、残余应力、回弹量等成形结果的差别不大,如果所采取的措施能够保证预弯曲所导致的管坯端部的变形不影响成形过程中的密封,在补料量足够和模具设计合理的前提下,采用直接成形工艺完成仪表板梁的液压成形加工是可行的。

  2、试验所测量的结果与仿真所预测的结果吻合较好,采用仿真方法进行仪表板梁工艺方案设计和工艺参数制定是可行的,对其它可用液压成形工艺进行加工的零件亦有借鉴价值。

  3、采用仿真方法进行工艺方案设计和工艺参数制订能在较大程度上降低生产制造成本,缩短产品推向市场的时间,提高生产效率。

  以下是正文:

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