五胀形与翻边.pptx

§5.1胀形软模胀形法液压胀形法起伏成形自行车多通接头/进入90年代，由于燃料和原材料成本的原因及环保法规对废气排放的严格限制，使汽车结构的轻量化显得日益重要。除了采用轻体材料如铝合金和镁合金等，减轻重量的另一个重要的途径就是在结构上采用以空代实和变截面等结构件，即对于承受以弯曲或扭转载荷为主的构件，采用空心结构既可以减轻重量、节约材料，又可以充分利用材料的强度和刚度。管件的液压柔性成形正是在这样的背景下开发出来的一种制造空心轻体构件的先进制造技术。此项技术在德国、美国等发达国家已得到广泛的研究和应用。尤其是在汽车领域的应用，主要用来生产排气系统零件、底盘、框架结构和凸轮轴等。其成形内压力一般为200到400Mpa，对于较特殊的零件，其成形内压力有时可以达到1000Mpa，这根据所加工材料的屈服强度、塑性、管厚和要求的胀形量以及零件的最终形状要求（如圆角半径、胀形量、允许减薄量等）而定。1、管件液压柔性成形技术原理及其分类在汽车零件的加工中，根据有无轴向进给，可以把管件液压柔性成形分为两类，一类为有轴向进给，如图1所示，主要用来成形壁厚均匀或较大成形量的零件；另一类为无轴向进给，主要用在零件的整形和多个零件的胀接如中空凸轮轴的生产等，对于轴线为曲线的零件，还需要把管坯预弯成接近零件形状，然后加压成形,如图2所示。2、管件液压柔性成形优点及应用范围表1汽车上部分冲压件与管材液压柔性成形件的重量对比（5）降低生产成本。根据德国某公司对已应用零件统计分析，管材液压柔性件比冲压件平均降低15~20%，模具费用降低20~30%。3、管材液压柔性成形技术在汽车排气系统上的应用图4用于汽车排气系统的Y形三通管件(SPS)图5是汽车上采用的一种接触反应转换器，由一对圆锥体形成。利用管材液压柔性技术成形后，再从中间剖开，从而形成两个零件。利用管材液压柔性成形技术可以获得100%的膨胀量。在汽车排气系统中，还有一类零件，就是符合气体动力学原理和具有消音功能的复杂的空间构件。传统的生产工艺一般是先冲压后焊接再一起，这就影响了零件的总体装配精度，零件的功能也将受到影响。而利用管材液压柔性成形就消除了这种缺陷的产生，一次生产出合格的零件，如图6所示，为管材液压柔性成形生产的一种典型的零件。4、管材液压柔性成形技术在汽车底盘上的应用图7汽车底盘零件(BMW)一般来说，在底盘零件上采用的管坯尺寸为直径75~85mm，壁厚为2~3mm，最终成形零件的长度在1200到1400mm之间，截面的最大膨胀程度在25%到35%之间。生产此类零件时，要优化所用管坯的原始参数，如外径、壁厚和材料及其性能参数等，还要确定合适的工艺参数，如果在管材液压柔性成形时管端部需要较大的膨胀量，则还需要考虑管端部的进给。如图8所示为管端部需要较大膨胀量的汽车底盘零件：副车架，此件所采用管坯外径是69.9mm，壁厚为2.5mm，传统冲压焊接工艺成形需6个零件，而内高压成形仅需要一个零件，重量节省了34%。图8汽车副车架(Schuler)图9是现今世界汽车行业中应用的最大管材液压柔性成形件：汽车纵梁，此件是在通用汽车公司开发的专用管材液压柔性成形机上制造的。该件的原始管坯外径为152.4mm，壁厚为2.0mm，长度为4876.8mm，而过去采用的方法是采用14个冲压件焊接或铆接在一起而成的。现采用管材液压柔性成形件降低了造价和减轻了重量，并且空间结构尺寸愈加紧凑。5、管材液压柔性成形技术在汽车车身框架的应用图10管材液压柔性成形的汽车车身框架6、凸轮轴图11利用液压柔性成形胀接工艺生产的凸轮轴8、结论及应用研究展望§5.1胀形§5.1胀形§5.1胀形§5.1胀形图5-4胀形成形极限§5.1胀形§5.1胀形§5.1胀形§5.1胀形§5.1胀形起伏成形对于飞机蒙皮等一些单曲面或结构简单的复合曲面零件，由于品种多，生产批量小，使用冲模加工不经济，为了解决这类零件的回弹问题，常采用张拉成形，或简称拉形。图5-21双曲零件示例a）凸双曲零件b）凹双曲零件凸模高度与零件尺寸、形状及凸模材料有关，一般不应小于300mm。图内孔与外缘翻边零件///主应力法：影响圆孔翻边成形极限的因素如下：