塑性工程学报：汽车桥壳机械式胀形数值模拟及实验
2022-05-30【作 者】薛克敏;李纪龙;李萍;刘夕嘉;杜长春
【前 言】
汽车驱动桥壳是汽车上的重要零部件 ，不仅起着支撑与保护减速器和差速器的作用 ，还是重要的传力件 ，其强度和刚度严重影响汽车的使用性能和 安全口[1-3]。随着汽车燃料和原材料成本的提高 ，汽车结构轻量化的要求也越来越高。传统桥壳生产工艺 主要有铸造和冲焊两种 。铸造工艺生产效率低 ，生产的桥壳整体质量 大，目前仅用在重 型车辆上 ；冲焊桥壳成形工序多，焊接质量难 以保 证，常在焊缝处出现漏油现象[4-5]。这两种工艺生产的桥壳 已无法 满足现代汽车轻量化及环保 的需求。新兴的桥壳生 产工艺主要包括液压胀形工艺和机械式胀形 工艺。液压胀形工艺生产 的桥壳材料利用率高 、强度高， 但工艺原理尚待进一步研究，工艺设计基于经验积 累和实验摸索 ，成本较高[6-7]。汽车桥壳机械式胀形工艺是一种利用无缝钢管直接扩张成形桥壳的新工艺 ，采用该工艺生产的桥壳重量轻、性能好 、生产 率和材料利用率高 、成本低 ，能够满足现代工业轻 量化的要求[8-9] 。
【结 论】
1、设计机械式胀形桥壳工艺方案，采用带工艺孔的矩形管坏在楔块作用直接成形琵琶包，并分析成形过程中管还的受力队态和金属流动规律。
2、基于MARC软件平台对桥壳机械式胀形过程进行数值模拟，结果表明桥壳成形过程中应力应变分布利壁厚分布规律为，沿切口方向应力应变分布不的付应变分布规律与壁厚分布相似，产生压应变的A区域蓝厚增圳较为明显，易产生折叠缺陷：产生拉应变的区域减薄较为严重，为潜在的失效区域。
3、在630kN力机上进行桥壳机械式胀形物理实验，得到的试制桥壳样件成形效果较好。测量成形后切口壁厚，其分布规律与数值模拟结果相吻合。
以下是正文：
