针对现有管件液压成形加载路径优化方法实用性差的问题,提出了试错仿真分析与二分法相结合的加载路径优化方法。首先,通过分析变径管的几何数模、管材力学特性及成形工艺,设计了变径管液压成形模具。其次,进行变径管液压成形实验,与仿真结果进行对比,证明了有限元模型及仿真方法的正确性。最后,利用试错仿真分析与二分法相结合的加载路径优化方法,对变径管液压成形进行加载路径优化,得到了最优加载路径,为管材液压成形加载路径优化方法的工程化应用提供参考。

超薄不锈钢波纹管具有优异的弹性性能,但超小厚径比、圆角半径等特征导致其成形过程中易发生破裂、屈曲等缺陷,制约了其在汽车领域的发展与应用。通过理论分析建立了薄壁波纹管在自由胀形、内压力与轴向力共同作用下的力学模型,发现了不同应力、应变状态下内压力的上下限以及内压力与胀形波高的关系。通过试验与数值模拟相结合的方式,研究了初胀内压力、整形内压力与加载路径对薄壁波纹管成形质量的影响。采用最优工艺参数,得到的波纹管平均外径为Φ70.7 mm,误差小于2%,验证了力学分析与数值模拟的准确性,为汽车关键零部件的制备提供了参考。

针对文丘里管流量计现阶段生产工艺工序多、轻量化困难的问题,提出液压胀形工艺生产文丘里管流量计。为了探究各工艺参数对文丘里管流量计液压胀形的影响,以材料力学为理论基础,基于有限元软件进行单因素数值模拟,探究成形效果较好的加载路径、接触面摩擦因数以及加载压力。以数值模拟结果为依据进行实验验证,并将数值模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,实验壁厚与仿真壁厚变化趋势一致。仿真壁厚最大减薄处位于过渡区与成形区结合处,减薄率为28.9%,最大应变为0.3043,整体壁厚变化连续性强。

建立了带壁厚偏差管坯液压胀形的力学模型,揭示了不同轴向应力状态下壁厚偏差对管坯成形的影响规律,给出了带壁厚偏差管坯液压胀形加载路径设计的标准。针对某重型卡车桥壳预成形管坯的液压胀形工艺,进行了3种不同壁厚偏差管坯在不同典型加载路径下的有限元模拟,结果表明:内压升高至最大保持恒定,管坯薄壁侧均在合模前发生开裂且薄壁侧与厚壁侧变形差异较大;内压先升高后降低,管坯厚壁侧均失稳形成褶皱且薄壁侧与厚壁侧变形差异较小;内压先升高后降低再升高时,管坯均成形且符合工艺要求,确定了适用于带壁厚偏差管坯液压胀形的加载路径。在专用液压机上进行了液压胀形试验,试验结果与数值模拟所得规律一致。

目的研究6A02铝合金异形截面薄壁管的液压成形过程,改进管件的成形质量。方法使用Abaqus软件进行数值模拟,通过考察管件壁厚分布情况、管件轴线的最小弯曲半径及管壁与模具贴合情况,研究了内压、轴向进给量、加载路径及合模过程中的内压与进给对成形质量的影响,并提出了合模力–轴向进给–内压三者同时配合的加工方法。结果通过数值模拟确定了无轴向进给情况下管件薄弱处发生破裂时的内压为7.5 MPa,发生起皱前的最大轴向进给量为2 mm,最低整形内压为80 MPa。确定了在合模过程中进给0.75 mm、合模后继续按照特定加载路径进行内压提升和轴向进给、最后施加80 MPa的整形压力的情况下成形效果最好。通过此路径加工出的管件最小壁厚为0.42 mm,最大减薄率为16%,轴线最小弯曲半径为1.258 mm,与模具间隙面积为0.065 mm^(2)。结论适当的内压–轴向进给可以实...

以薄壁Y形管为例,进行Y形管有限元建模。运用Dynaform有限元仿真软件进行内高压成形数值仿真,探讨Y形管成形规律、主要缺陷形式及缺陷产生位置;分析几何形貌参数、摩擦因数和加载路径等工艺参数对成形质量的影响。选取起皱间隙和贴模长度作为逻辑控制输入,评价成形状态;为优化Y形管内高压成形加载路径,将成形过程分为4个阶段进行模糊控制系统设计。结果表明:加载路径优化后,充模效果获得较大提升。将内高压成形工艺和模糊控制系统应用于某汽车排气系统Y形歧管,进行结构改进与成形工艺优化,获得了满足质量的合格零件。

液压成形是依靠高压液体使金属坯料贴模成形的柔性加工工艺，具有成形产品质量轻、刚度好、形状及尺寸精度高、模具简单和生产周期短等诸多优点。在浅拉延大尺寸覆盖件液压成形过程中，如何设计加载路径，是液压成形技术的一个重要课题。文章采用数值模拟，对轿车顶盖的液压成形加载路径进行设计，同时对比分析了传统拉延与液压成形的成形性，结果表明液压成形汽车外覆盖件具有明显优势。

针对汽车侧门在普通刚性模具中成形出现的圆角难以贴模、起皱和拉裂等缺陷，引进板料液压成形技术。设计了主动式液压成形的模具结构，并分别介绍了压边圈的形状和拉深筋的布置情况，运用板料成形数值模拟软件Dynaform对相应的分组参数进行对比模拟与优化，设计出合理的液压加载路径，得到了成形所需的工艺参数，有效地避免了产品成形缺陷，获得了合格产品，为类似的拉深件提供了工艺参考。