对管件液压成形技术及其在副车架上的应用

《对管件液压成形技术及其在副车架上的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、管件液压成形技术及其在副车架上的应用杨勇徐峰(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)苏海波(宝钢股份研究院，上海201900)倪海华(上海汇众汽车制造有限公司，上海200122)【摘要】主要介绍了液压成形的技术原理和优点及其在副车架中的应用。【Abstract】Inthearticle，thehydraulicformingtechnicalprinciple，advantages，andapplica-tionsinautomotivesubfr~lmeareillustrated．【主题词】

2、液压成型副车架汽车0引言笆lint!—_—_—'—■■一●—■(a】自上世纪90年代起液压成形技术受到汽车界的极大瞩目而蓬勃发展，目前已成为国际皇墨冒暑汽车产业主流制造技术之一。液压成形管具有重量轻、产品一体型化、刚性强、精度高及形状巴可塑性强等特点；在生产过程中可减少半成品零件数量，减少焊接、机械加工与产品组装等后■(e)加工处理，有降低生产成本、缩短加工周期等优点。由于液压成形技术研究起步晚、原材料要图1液压成形原理求高、技术难度大、设备投资规模要求高，一次性投人较大，国内至今尚未实现大规模产业化。对于形

3、状复杂的零件，首先要将管件弯曲成接近零件的坯料，并采用预成形模具将断面成形1液压成形原理为接近零件形状，然后采用模具进行液压成形，最终实现复杂形状空心轻体件的加工。液压成形的主要工序包括：弯曲．预成形一液压成形一后处理等。如图1所示，首先将管坯放在下模内(图1a)，然后闭合上模，将管的两端用水平冲头密封(图1b)，并使管坯内充满液体(图1C)，在加压胀形的2液压成形主要特点过程中，两端的冲头同时向内推进补料(图1e)，这样在内压和轴力的联合作用下使管坯贴靠模具而(1)减轻重量，节约材料。对于汽车副车架成形为所

4、需的工件(图1f)。等典型产品，液压成形件比冲压件减轻20％。对收稿日期：2009—12—30上海汽车2010．03·57·于阶梯轴类件，采用空心结构取代实心结构重量可以减轻4O％～50％。(2)减少零件和模具数量，提高工作效率。采用冲压焊接工艺生产副车架零件模具数量一般不少于6套。采用液压成形技术后，除弯曲和预成形等辅助模具外，液压成形模具仅需要1套。传统板金冲压／焊接成型制程：传统成型分6块工作焊接组合；模具至少6套；焊接处强度刚性较弱；产生多余废料，成本浪费约10％；组合成本图2正面碰撞3层传力路径浪费

5、24％；组合时间(C．T)8rain。管件液压成形制程：一体成型；仅需一套液压气系统异型管件；非圆截面空心框架，如前副车成形模具，成本较低；无焊接缝道，强度刚性较佳；架、仪表盘支架、车身框架；空心轴类件和复杂管无多余废料(两端定尺修齐)；组合时间(C．T)件等。图3为液压成形工艺应用于汽车中所制造1rain。出的一些典型零件。(3)可减少后续机械加工、组装焊接量和焊接尾气排放，并降低焊接热变形。(4)提高强度与刚度，尤其疲劳强度。由于零件为封闭截面形状，且焊点数量大幅度减少，零件的刚度和疲劳强度显著提高。(5

6、)降低生产成本。根据德国某公司对已应用零件统计分析，液压成形件比冲压件平均降低15％～20％，模具费用降低20％一30％。图3液压成形在汽车上应用零件(6)有利于环保。液压成形无废弃物排放，且介质循环使用。与其他金属塑性成形加工工艺相比，液压成(7)液压成形可以大幅度的变曲面／变截面，形是一项正处于上升态势且具有良好发展前景的有利于前期设计的布置。先进制造技术。目前，全球已建成并投产了众多(8)有利提高整车的碰撞性能。的专业化生产线，形成了相当的生产规模，产品订图2是某轿车正面碰撞3层传力路径，下层单持续稳步

7、增长。早在1993年，奔驰公司就建成主要是由前副车架组成，吸收了部分从前部传来了液压成形车间，通用、福特、欧宝、宝马等汽车公的碰撞能量并把其余能量向前纵延伸板和门槛等司也已投资建成了自己的液压成形件生产基地。分散传递，使用液压成形的副车架能提高碰撞中下面具体介绍一下液压成形技术在某轿车副贡献量。车架上的应用。(9)尺寸稳定性高，液压成形工艺六西格玛3．1零件概况是冲压成形的2倍左右。材料牌号：SAPH440，管直径：60mlTl，管壁厚：4mm，长3703mm，重22kg，16个弯，其中43液压成形工艺在副车

8、架中的应用个弯为三维空间弯，需要特殊设备和特殊工艺。对零件的每个特征截面进行分析，结果为：截液压成形工艺在汽车、航空、航天和管道等行面周长在174～226mm之间，最短截面周长发生业有着广泛的应用，主要适用于：沿构件轴线变化在转角之特征造型处，其值为174．7mm，然而数模的圆形、矩形或异型截面空心结构件，如汽车的排中所设定的管材外径为60mm，即周长为·58·上海汽车2010．03188．5mm，