资源描述：
《汽车发动机排气歧管的内高压成形技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第14卷第3期塑性工程学报Vol114No132007年6月Jun12007JOURNALOFPLASTICITYENGINEERING汽车发动机排气歧管的内高压成形技术滕步刚刘钢苑世剑(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨150001)苑文婧杨华摘要:研究了Y型三通管的内高压成形工艺过程,分析了成形过程中过渡区起皱及支管破裂等缺陷产生的原因,从而为实际生产中的Y型三通管内高压成形工艺设计提供了相关指导。利用所成形的Y型三通管制造了汽车发动机排气歧管样件,为内高压成形技术在汽车行业的推广应用奠定了理论与实验基础。关键词:内高压成形;液压成形;Y型三通管;排气管中图分类号:TG306文献标
2、识码:A文章编号:100722012(2007)0320088205管件内高压成形技术过去主要用来研究生产一引言些简单的零件,如直壁三通管等。汽车用排气管件的内高压成形技术是近10年来国外刚刚发展起来的近年来,由于世界能源的紧张和环保问题的日新工艺,其形状和成形工艺要更为复杂一些。采用趋严重,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面是提内高压成形技术可以较精确地控制零件的尺寸精度,高燃气的热效率,减少废气排放;另一方面是减轻故可以很方便地在后续工序中与其他零件进行装配,汽车自身重量,提高行驶速度、降低油耗,这些对如今,一些零件已经应用于实际的生产中。图1是[3]汽车排气系统提出了更高的要求。汽车工业
3、作为国国外生产的形状较复杂的排气管件。家的支柱产业之一,其排气系统所用的材料和成形工艺也在发生不断地变化。汽车用排气管件以往常用铸铁管、镀锌钢管和镀铝钢管,目前耐热性能高的不锈钢薄壁焊管和轧制管也用于汽车排气管的制造。排气管以往除了铸造成形工艺外,根据排气系统中管件的形状特征主要采取的成形工艺是冲压两个半壳而后组焊成形,或采用管材做坯料进行数控弯曲、扩管、缩管加工而后组焊成形。这种方法虽然选材、制造灵活,但由于零件数目多,存在装配精度低,焊接量大,刚度差,冲压、装配成本高等图1排气系统的内高压成形件缺点。因而,一种既能减轻车身自重,又能提高制Fig11Exhaustpartsformedby
4、IHPF造质量、降低生产成本的内高压成形技术IHPF(本文介绍了内高压成形的基本工艺原理,并对InternalHighPressureForming)发展起来,采用汽车发动机排气系统中所用的Y型三通管内高压成内高压技术成形的排气管件与传统的冲压焊接成形形进行了研究,并采用所成形的Y型三通管制造了件相比,其优点为:①减少了制造工序;②焊接量汽车发动机排气歧管样件。小,产品可靠性好;③焊缝减少,内表面光滑,排[1～2]气阻力小;④成本降低20%左右。1内高压成形工艺原理及分类滕步刚E2mail:bgteng@hit1edu1cn内高压成形原理是通过内部加压和轴向加力补作者简介:滕步刚,男,196
5、9年生,哈尔滨工业大学,料,将管坯压入到模具型腔使其成形(如图2所副教授,主要研究方向为壳体液力成形、内高压成形、弯示),成形时内压和轴向进给按事先给定的匹配关曲成形和数值模拟系,由计算机精确控制。其基本工艺过程为:首先收稿日期:2006207229;修订日期:2006212222将管坯1放到下模2内,然后闭合上模3;将管的第3期滕步刚等:汽车发动机排气歧管的内高压成形技术89两端用水平冲头4和5密封,并使管坯内充满液体;在加压胀形的过程中,两端的冲头同时向内推进补2Y型三通管的内高压成形料,这样在内压和轴力的联合作用下使管坯贴靠模具而成形为所需的工件。Y型和T型三通管主要应用在汽车发动机排
6、气系统中,传统的制造方法通常是采用冲压焊接工艺,而采用内高压技术成形的三通管能够减少后续加工工序和模具数量而降低成本。目前国内外学者对T型三通管进行了广泛的研究,而对Y型三通管的研究还比较少。由于Y型三通管属于非对称零件,成[4～5]形的难度比T型三通管要大。211Y型三通管内高压成形的基本过程一般的内高压成形过程通常是将管坯放入下模,闭合模具管内充满液体,并用左右冲头进行密封,然后左右冲头施加轴向力补料,同时内部加上一定图2内高压成形原理的压力来使管坯成形。而对于枝杈类零件如Y型三a)合模充液;b)加压成形通管,则还需要反推冲头在胀形过程中对枝管顶部Fig12TheprincipleofI
7、HPF施加反推力,以避免枝管的过早破裂。图5是Y型管材的内高压成形可以分为有轴向进给和无轴三通管内高压成形原理图。向进给,同时根据成形零件形状又可分为3种工艺类型:直线零件成形(如图2)、带凸台或枝杈零件成形(如图3)、曲线零件成形(如图4)。带凸台或枝杈零件成形时,需要3个水平冲头,其中,管端两个冲头按给定加载路径向内送料,凸台或枝杈上的冲头按与内压一定的匹配关系向后退出,以保证枝管不胀破。图3为直三通管成
