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(哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院，哈尔滨 150001)

预弯对铝合金管材内高压成形缺陷与尺寸精度的影响

蔡洋，王小松，苑世剑

(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院，哈尔滨150001)

铝合金异形截面管件是实现汽车结构轻量化的有效途径之一，其成形工艺是先将铝合金管材经过数控弯曲获得轴线形状，然后进行内高压成形。弯曲产生的回弹、截面畸变及起皱等缺陷会影响后续内高压成形的质量。本工作通过建立管材塑性弯曲的理论模型和材料模型，计算任意弯曲角度的卸载回弹量，在弯曲过程考虑回弹量补偿，有效避免了内高压成形时的咬边缺陷。通过改善芯轴条件，使用带有一个芯球的芯轴，使截面不圆度由7.55%降低至1.43%，避免了弯曲件在内高压成形时发生破裂。同时对弯曲产生皱纹的管件进行内高压成形，证实了内高压成形过程不能够消除管件在弯曲过程形成的起皱。通过工艺实验研制出6063铝合金异形截面管件，获得了无缺陷的成形件。对47个内高压成形件进行尺寸精度测量，最大尺寸偏差为1.08mm(1.63%)，尺寸和精度符合设计要求。

CNC弯曲；内高压成形；回弹；截面畸变；起皱

汽车零部件多为空心结构件，截面及轴线形状复杂，相对于传统的焊接工艺，内高压成形能够有效地实现部分零件的整合，减少焊缝，零件的可靠性得到大幅提高[1]。而铝合金质量轻、比强度高，适用于汽车车身、轮毂和副车架等汽车结构件[2]。应用内高压成形技术和铝合金管材成形的副车架，通过材料轻量化和结构轻量化2种途径使汽车质量有效减轻，这种成形工艺已成为汽车节能减排的重要途径之一[3-5]。……