塑性工程学报：液压胀形汽车桥壳的试验研究
2022-06-23【作 者】王连东;董志涛;马雷;梁晨
【引 言】
20世纪90年代以来，日本、美国、德国等工业发达国家研究应用液压胀形工艺生产汽车零件[1-2]，如纵梁、散热器支架、座椅框、发动机进排气歧管、凸轮轴等。汽车桥壳属于异型截面回转壳体，用液压胀形工艺制造最为合理。该工艺是指选择适当尺寸的管坯，首先进行推压缩径将其端部直径减至零件图要求，然后进行液压胀形将中间部分扩张成形，材料利用率高，加工工序少，制造成本低，制件强度、刚度高，重量轻。关于管坯推压缩径工艺，已经进行了较系统的理论与实验研究，揭示了缩径工艺参量对缩径时轴向伸长率、壁厚增加率及管端翘曲的影响规律[3]。
本文在缩径管坯的基础上，进行液压胀形试验研究。利用研制的超高压液压胀形集成装置，在YA32—315液压机上对缩小比例的汽车桥壳样件进行不同加载条件的胀形试验，探讨加载路径对胀形的影响；揭示出极限胀形系数与管坯轴向应变及材料延伸率之间的定量关系；测试胀形试件壁厚的变化规律，为生产实践及产品性能分析提供依据和参考。
【结 论】
1、利用研制的将增压器、冲液器、滑动胀形模具集成一体的超高压液压胀形装置，在普通液压机上试制成功液压胀形汽车桥壳样件，证明了所用装置具有快速充填液体、产生变高压、循环过滤液体、自动控制等功能。
2、通过不同加载路径下的大量试验，找到汽车桥壳管坯第一次液压胀形的较好加载条件：在轴向压缩量0mm～25mm内，保持初始胀形压力P。不变；在轴向压缩量25mm～40mm内，采用线性加载至终了胀形压力Pe。初始胀形压力P。与终了胀形压力Pe根据胀形初始状态及终了状态的屈服条件确定。第二次胀形时，退火试件胀形压力按线性加载，未退火试件胀形压力按分段线性加载，均能得到成功的样件。
3、剖切胀形试件知，初始外径42mm、壁厚3mm的管坯经3次缩径2次胀形后得到两端外径30mm、中间牙包部分最大尺寸90mm的汽车桥壳样件，管坯壁厚分布不均匀：两端部壁厚增大中间部分减小，最大增厚率36．99％，最大减薄率为19．86％。两端大中间小的壁厚分布，适合汽车桥壳的受力情况。
以下是正文：
