汽車(chē)扭力梁縱臂多工步成形數(shù)值模擬及試驗(yàn)研究.pdf

1、作為一種制造復(fù)雜空心構(gòu)件的成形方法，管材多工步成形技術(shù)逐漸成為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)輕量化的有效途徑。本文以具有復(fù)雜截面及三維彎曲軸線的汽車(chē)扭力梁縱臂為研究對(duì)象，采用理論分析、數(shù)值模擬與試驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的研究方法，系統(tǒng)分析了彎曲成形、預(yù)成形和內(nèi)高壓成形過(guò)程中的彎曲半徑、芯軸、彎曲回彈、加載路徑及摩擦系數(shù)對(duì)成形件的影響，并對(duì)設(shè)備合模力、應(yīng)變分布、缺陷控制方法進(jìn)行了研究。最終試制出尺寸精度和形狀精度均符合要求的汽車(chē)扭力梁縱臂。
　　首先，通過(guò)分析扭力

2、梁縱臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定成形工藝方案為：彎曲、預(yù)成形、內(nèi)高壓成形，成形方式為：一模兩件；原始管坯長(zhǎng)度L=1200 mm，管坯直徑D=60 mm，壁厚t=4 mm；內(nèi)高壓成形過(guò)程中，初始屈服壓力P=69.82 MPa，整形壓力Pc=199.5 MPa，合模力Fc=11774.6 kN。
　　然后，由單向拉伸試驗(yàn)，本文獲取了 Qste460的材料參數(shù)，利用得到的本構(gòu)關(guān)系及相關(guān)參數(shù)對(duì)縱臂的彎曲成形、預(yù)成形、內(nèi)高壓成形進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)

3、果發(fā)現(xiàn)：彎曲半徑為120 mm且不填加芯軸時(shí)，成形件壁厚減薄率最小為10.902％；預(yù)成形過(guò)程中，當(dāng)上模位移為77 mm時(shí)，管件成形效果最佳，最小壁厚為3.49 mm，減薄程度最小且未出現(xiàn)明顯的壓潰現(xiàn)象及截面畸變；內(nèi)高壓成形工藝模擬過(guò)程中，采用階梯加載路徑7，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.02并不進(jìn)行軸向補(bǔ)料時(shí)，最終成形零件最大減薄率為16.525%，最大增厚率為28.537%，壁厚分布均勻且無(wú)明顯缺陷。此外，通過(guò)采用不同合模力加載方式，對(duì)模具變形