前副车架主管内高压成形分析

技术部,前副车架主管内高压成形分析,2010年04月23日,二、成形工艺,三、有限元分析,五、结论,四、样件调试,一、产品分析,一、产品分析,孔,材料,零件尺寸mm,A501副车架主管型零件,10个：1R7.5，9R6.5，其中：2个为焊装定位孔，其余为油漆孔,STKM 13 B(相当于20号钢),1030465124,1、产品数模,2、截面尺寸,2、截面尺寸,207.9mm,208.9mm,206.4mm,Sec1,Sec2,Sec3,变形量/%,3.5,4.8,4.3,原始钢管尺寸为,63.5,2,二、成形工艺,二、成形工艺,弯管工序是在数控弯管机上将钢管弯曲成要求的形状，同时还要满足钢管壁厚的减薄率的要求。,预成形工序是内高压成形能否实现的关键，预成形的设计应考虑到以下几点：,(1),预成形后的管坯可以很容易的放入到内高压成形模具中，,(2),保证在内高压成形工序中，在同一截面上钢管的变形均匀性，,(3),在内高压成形之前进行材料的储备。,内高压成形工序中，模具的型腔与产品的形状相同，在模具的设计中要考虑冲孔缸和水平缸的位置，包括与这些缸体相连的液压管路、控制管线等的排布。,三、有限元分析,钢管试验轴向,三、有限元分析,钢管试验轴向,三、有限元分析,钢管试验周向,直径,(mm),胀形率,周长,(mm),近似延伸率,1,82.88,0.30519685,257,0.288285127,2,83.18,0.30992126,258.5,0.295804301,3,82.58,0.300472441,256.5,0.285778736,4,84.9,0.337007874,264,0.323374605,5,84.92,0.337322835,265,0.328387388,三、有限元分析,op10、弯管工序,三、有限元分析,op20、预成形工序,三、有限元分析,op30、内高压成形,三、有限元分析,op10、弯管工序,下图为弯管后钢管的壁厚分布，可以看到，在位置1处，钢管的壁厚最小，壁厚减薄率为12.38%，在位置2处，钢管的壁厚最大，壁厚增大率为55%。,三、有限元分析,op20、预成形工序,下图为预成形后钢管的壁厚分布，可以看到，在位置1处，钢管的壁厚减薄最大，为12.5%。,三、有限元分析,op30、内高压成形,下图为内高压成形后钢管的壁厚减薄率分布，可以看到，在位置1处，钢管的壁厚减薄最大，为22.99%。,三、有限元分析,op30、内高压成形,内压力达到190MPa时，零件成形情况,三、有限元分析,op30、内高压成形,内压力达到190MPa时，零件成形情况,四、样件调试,内高压生产线,一汽轿车已经购买CNC弯管机、 315吨预成形压力机和瑞典AP&T公司的3500吨内高压成形设备各一台。,CNC弯管机,四、样件调试,内高压生产线,315吨预成形压力机,四、样件调试,内高压生产线,3500吨内高压成形机,四、样件试制,四、样件试制,通过有限元模拟软件,(,Dynaform,),或三维,CAD,软件,(,Catia,),，对产品的截面形状进行分析，确定该产品可以通过内高压成形工艺实现制造，并初步确定弯管、预成形和内高压成形的工艺参数。,在弯管工序中，要控制钢管的壁厚减薄率。,在内高压成形工序中，通过轴向补料可以明显改善靠近两端弯管处的壁厚减薄。,除了成形工艺外，钢管材料的力学性能及焊缝质量对内高压成形也有很大的影响。,五、结论,