[00316206]管类构件内高压成形关键技术研发及产业化

现阶段工业面临节能减排的严峻挑战，轻量化成为必然选择和发展趋势，轻量化的主要途径之一是将承受弯曲或扭转载荷的部件设计为空心管类轻体构件。内高压成形正是生产空心管类轻体构件的一种近净成形与绿色制造的先进成形技术，通过控制液体介质压力和材料流动来达到成形中空零件目的，在产品质量、生产工艺简捷性等方面比传统的冲压焊接方式优越得多。因此在轻量化领域获得了广泛的应用。本成果围绕管类构件内高压成形关键技术研发及产业化，主要适用产品包括4大类：底盘悬架系统零件：前后副车架、前后桥、驱动桥壳、保险杠、控制臂、转向管柱、转向节臂等；车身结构件：A柱、B柱、C柱、车顶横纵梁、后边梁等；发动机系统零件：进排气歧管、凸轮轴、曲轴等；支撑框架类构件：仪表盘支架、散热器支架、座椅框架等。本成果以扭力梁、后副车架纵臂、桥壳等管类构件为典型实例，开展了如下研究：

1）针对汽车扭力梁件，重点研究了预成形件形状、内压力通入时机和初始压力值对扭力梁内高压成形的影响，创造性地开发出扭力梁合模通压工艺，成功解决了传统内高压成形过程中局部材料过度减薄的缺陷，取得了扭力梁轻量化成形技术的新突破，实现了产品高成品率的稳定化生产。 扭力梁内高压有限元仿真及制件

2）针对后副车架纵臂件，改变传统成形工艺中产品一模两件的扁平段对接方式，采用圆管段对接，并结合有限元全过程仿真和缺陷控制技术，成功解决了局部减薄严重、成品率低的问题。 纵臂内高压有限元仿真及制件

3）针对汽车桥壳件，制定了缩径-预胀形-终胀形的成形工艺，主要研究了胀形压力、压力加载路径及轴向进给量等参数的合理匹配，采用特殊的预胀形手段控制大胀形量部位的形状和壁厚合理分布，成功解决了此类截面变化极大的桥壳类构件内高压成形工艺控制问题。 桥壳三步成形法示意图 桥壳内高压胀形制件