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液压成形结构构件设计中构造中心线及建立截面的过程解析
2019-09-20
摘要:液压成形结构构件设计步骤共分为五大步骤,其中沿构件长度构造中心线及沿长度建立典型截面是其中非常重要的两个步骤。本文兴迪源机械带来液压成形结构构件设计中构造中心线及建立截面的过程解析。

  液压成形结构构件设计步骤共分为五大步骤,其中沿构件长度构造中心线及沿长度建立典型截面是其中非常重要的两个步骤。本文兴迪源机械带来液压成形结构构件设计中构造中心线及建立截面的过程解析。

  一、沿构件长度构造中心线的过程解析:

  只要有可能,组件的中心线几何结构就应该发展成在一个具有逐渐弯曲(扫掠)的平面上。如果液压成形工具可以实现所需的弯曲(这被称为液压弯曲),则可以消除数控弯曲操作。

  但是,对于某些部件,水弯是不可能的,在这种情况下,在设计步骤中应遵循管弯的一般规则。通常,最小中心线弯曲半径应大于2.0倍管外径。

  对于高强度低延伸率材料,对于低强度高延伸率(>30%)材料,可能需要更高的Bendadius,弯曲半径可能低至已知材料延伸率的管直径的1.0倍,使用公式5-4计算可变形的最小弯曲半径。如果构件有多个弯板,则应使用相同的弯板半径来简化弯板操作。

  管端和弯管之间的管长度(从正切到正切)应为管外径的1.5到2倍。如果不可能,则需要专用弯曲工具。

  图5-3显示了称为“车身侧车顶轨内”的车身结构的中心线和约束表面(Bruggemann 1997)。

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  二、沿长度建立典型截面的过程解析:

  截面应放坡,以使截面周长、直线长度保持在构件中心区域管周长的1-3%以内,如图5-4所示。

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  在弯曲区域,截面线的长度应与管的周长相同或小于1%,其原因是在弯曲操作期间,弯曲区域中的管截面周长减小。

  减少量取决于弯曲的严重程度、弯曲工具的精度和芯轴直径,材料在该区域也会硬化,因此在端部附近的成形性降低,截面周长可以增加65%,如图5-5所示。

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  所能达到的膨胀量取决于管材、截面形状和所用润滑剂的类型,额外的中间操作和热处理(退火)可以获得更高的膨胀率。但是,如果额外的生产操作和使用润滑剂的费用是不可接受的,那么整个零件的膨胀应保持在1-3%以内。

  截面的内圆角半径应尽可能大,为材料厚度的四倍或至少为材料厚度的两倍,为了及时和经济有效的原型制作,尽可能使用普通尺寸的管外径,沿构件长度的最小截面通常将决定管道的尺寸。

  如图5-6所示,可通过在截面中包含局部凹陷(珠子)来增加小段线的长度。

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  在开发这些部分时,请记住从工具的角度对组件的“全局意识”,在液压成形过程中,零件将被封闭在两个半模中。

  组件形状应确保可以从深截面上的工具上轻松移除,使用2到3度的拔模角度以便于从工具上移除,包的关键区域中的部分需要多次设计迭代来确定合适的整体组件几何结构。

  为减少或消除端部废料,构件端部截面线的长度应与管子的周长相同,如果构件端部的截面是展开的,则需要图5-6所示的附加值,以减少和混合线的截面长度,使其与管周长相等。

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