重卡脹壓成形橋殼推壓拉拔縮徑工藝研究.pdf

1、橋殼是汽車的主要承載構(gòu)件之一，脹壓成形工藝是橋殼制造的先進(jìn)技術(shù)，制造的橋殼具有壁厚分布合理、強(qiáng)度剛度高且沒有焊縫等優(yōu)點(diǎn)。該工藝選用合適規(guī)格的無(wú)縫鋼管，并對(duì)鋼管進(jìn)行端部縮徑和中部脹形獲得預(yù)成形管坯，之后對(duì)預(yù)成形管坯壓制成形得到橋殼制件。管坯端部縮徑是預(yù)成形制坯的重要組成部分，目前使用的推壓式自由縮徑存在縮徑區(qū)壁厚增加量大和殘余應(yīng)力過大等問題，過大的殘余應(yīng)力易導(dǎo)致管坯端部開裂且影響橋殼使用性能。采用外拉內(nèi)置芯軸進(jìn)行縮徑的推壓拉拔工藝有助于解

2、決推壓縮徑的不足，目前對(duì)推壓拉拔縮徑管坯的變形特征、管坯內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)和縮徑參數(shù)對(duì)成形的影響等尚不清楚，本文對(duì)該縮徑工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究。
　　建立了推壓拉拔縮徑管坯變形的力學(xué)模型，分析了縮徑管坯的變形特征和各變形區(qū)域的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)；給出了管坯縮徑時(shí)縮徑力與縮徑系數(shù)和摩擦系數(shù)等縮徑參數(shù)的關(guān)系，定性分析了芯軸外徑和外拉速度對(duì)縮徑力的影響規(guī)律。
　　以某載重10t橋殼為研究對(duì)象，利用有限元軟件ABAQUS建立了推壓拉拔縮徑工藝仿

3、真模型。通過仿真，分析了推壓拉拔縮徑與自由推壓縮徑管坯變形的應(yīng)力和應(yīng)變狀態(tài)，對(duì)比了兩者在縮徑區(qū)壁厚、殘余應(yīng)力和管坯伸長(zhǎng)量等方面差異。改變縮徑系數(shù)和管坯與模具接觸面的摩擦系數(shù)，得出了該參數(shù)對(duì)縮徑力的影響規(guī)律；調(diào)整芯軸外徑和拉拔速度，分析芯軸外徑和拉拔速度對(duì)縮徑力和管坯變形的影響規(guī)律，給出了合適的壁厚控制率和芯軸外拉最小臨界速度；建立了管坯受軸向壓力時(shí)的仿真模型，指出當(dāng)工藝參數(shù)設(shè)定不當(dāng)時(shí)易使得管坯縮徑力過大，導(dǎo)致管坯在縮徑凹模前端發(fā)生起皺失