异形排气管多向局部加载液力成形工艺

作者：徐勇; 李明; 夏亮亮; 张士宏^*

来源：中国机械工程, 2020, 31(22): 2763-2771.

DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2020.22.014

• 管材弯曲
• 多向局部加载
• 液力成形
• 排气管
• 有限元模拟

针对某乘用车异形排气管整体制造的难题,开展4系列不锈钢管材包括多向局部加载液力成形新方法的全流程液力成形工艺研究。基于Dynaform有限元模拟软件,建立绕弯成形及液力成形的有限元模型,监测管材壁厚分布的演化规律,进而优化成形工艺参数,开展实验验证。研究结果表明:初始管材直径对液力成形管材壁厚分布影响显著,初始管材直径为54 mm时能很好地满足工艺要求;在纵向加载液力成形阶段,可通过在上模具设计凸筋来实现对管材的局部加载成形,而在横向加载液力成形阶段,内压为48 MPa时可避免管材破裂、折叠等缺陷的产生;此外,局部加载液力成形可导致管材的应力应变状态发生明显改变,变形区管材的壁厚呈现增大趋势,最大减薄率由27.43%降至24.65%,最终零件的最大减薄率为28.05%。实验结果与模拟结果基本吻合,最大偏差值仅为2.89%。

• 单位
  中国科学院金属研究所; 中国科学技术大学