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机械工程学报:空心变截面构件内高压成形工艺与装备

2022-05-30
摘要:本文介绍了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。

  【作 者】苑世剑;韩聪;王小松

  【摘 要】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。

  【结 论】

  1、内高压成形是制造空心变截面轻量化构件及实现钣金整体成形的主流技术之一,在航空航天和汽车等领域具有重要的应用和发展前景。

  2、揭示了弯曲轴线管内高压成形的应力应变分布规律,给出了整形阶段圆角充填时圆角与内压的关系规律。发明了降低整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,解决了多孔同步液压冲孔模具关键技术。研制了工业生产用大型内高压成形机,成功应用于副车架、扭力梁等空心变截面结构件的大批量生产。

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标签: 内高压成形