吴 娜 王连东 沈亚坤 张 蒙

1.燕山大学，秦皇岛,066004 2.唐山学院，唐山,063000



充液压制成形汽车桥壳后盖区开裂分析及预成形管坯形状优化设计

吴 娜1,2王连东1沈亚坤1张 蒙1

1.燕山大学，秦皇岛,066004 2.唐山学院，唐山,063000

针对目前生产中胀压成形桥壳后盖区存在开裂的现象，通过对两种极端情况下预成形管坯压制成形变形的分析，揭示了后盖区开裂的原因；提出了预成形管坯后盖冠顶最大纵向轮廓形状的设计方法，给出了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的定义。针对某载重5t的汽车桥壳，采用ABAQUS有限元分析软件对多组不同后盖尺寸的预成形管坯压制成形过程进行了数值模拟，确定了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的取值范围。进行了压制成形实验，结果表明：优化设计后的预成形管坯充液压制时成形效果好，后盖区壁厚减薄率低、无开裂。

汽车桥壳；胀压成形；预成形管坯；开裂；有限元模拟

0 引言

汽车桥壳属于大尺寸变径复杂管件，质量大，强度、刚度及疲劳寿命要求高，理论上可以采用对管材内部注入高压液体的同时对其端部施加轴向推力以形成各种变截面中空构件的液压胀形方法进行制造。20世纪80年代，Terumori[1]采用液压胀形方法首次试制出微型汽车桥壳样件，取得了一些宝贵经验，但桥壳成形设备吨位相对过大，因此认为该工艺不适合制造大中型桥壳。近十几年来，采用液压胀形方法制造汽车桥壳的研究很多。王连东等[2-3]在液压胀形汽车桥壳工艺理论等方……