管坯液压成形是制造复杂异形空心构件的先进成形技术,对于提升汽车轻量化水平、实现节能减排具有重要意义。针对现有恒压加载液压成形技术存在构件尺寸分散大、废品率高和模具变形严重的难题,发明了基于液体压力-体积协同变载精确成形工艺,提出通过控制高压液体体积调控模具弹性变形量和构件尺寸精度,尺寸精度比传统压力加载法提高1倍多;提出了合模力随内压全量程可变加载技术,大幅减小模具尺寸,且使模具变形量降到恒定合模力条件下模具变形量的1/3以下;突破双腔内压与多工艺参量协同加载控制技术,实现了双套系统并联成形,生产效率提高近1倍,满足了新能源汽车对高品质、高效率和低成本生产的要求,提升我国汽车关键构件的制造水平。最后,对协同变载液压成形技术的未来研究重点与发展方向进行了展望。

为研发节能高效、经济实用的三侧缸内高压成形设备，设计了合模力可变且最大为10MN，三轴向进给、组合式充液胀形且最高胀形压力为300MPa的中小型内高压成形机液压系统，并对系统主要部件选型。将整机液压系统分为合模压机、充液胀形、轴向进给和下缸退料4个子系统，并基于AMESim对各子系统进行建模与仿真测试。在此基础上建立整机液压系统完整仿真模型，并应用工程成形实例进行仿真试验。仿真实验结果表明：系统设计合理，主要参数控制精度达到设计要求，设计的液压系统为研发此类装备提供参考。