液壓成形(xíng)_青島液壓(yā)成形(xíng)_青島液壓成(chéng)形(xíng)廠家-海旺鑫本股份有限公司

新聞中心

聯(lián)系我(wǒ)們

山東省(shěng)青島膠州(zhōu)市海爾大道98号(hào)

admin@weim.cc

當前(qián)位置(zhì)：網站(zhàn)首頁(yè) > 新聞中心 > 行業(yè)資訊

液壓成(chéng)形(xíng)分析及結(jié)果評判

2020.01.07

液壓成(chéng)形過程複雜且影響(xiǎng)液壓成形(xíng)性的(de)因素較多，國内(nèi)衆多專(zhuān)家(jiā)在液(yè)壓成(chéng)形(xíng)cae及缺陷預測方面進行(háng)了深(shēn)入的研究(jiū)。韓聰(cōng)、張(zhāng)偉玮(wěi)、謝(xiè)文才等通過施(shī)加不同的(de)軸向壓力(lì)及(jí)補料量(liàng)，研究了液壓成(chéng)形扭(niǔ)力梁的起(qǐ)皺行為。郎利輝(huī)、田鵬、程鵬志等(děng)分析(xī)了預成形(xíng)模具形狀和充(chōng)液成形時加載路徑對扭(niǔ)力梁充液成形(xíng)質量(liàng)的影(yǐng)響(xiǎng)，結果表明(míng)：當預(yù)成形模(mó)具導向(xiàng)角度(dù)過(guò)小時，管(guǎn)坯(pī)被擠壓内凹(āo)變形時(shí)，圓角部位容易(yì)起皺(zhòu)；導向角度(dù)過大時，管坯材(cái)料流(liú)向(xiàng)凹模困(kùn)難，減(jiǎn)薄嚴(yán)重；充(chōng)液成形時補料(liào)初(chū)始液室壓力過大，材料堆積(jī)在零(líng)件(jiàn)端(duān)部起皺嚴重(zhòng)。

液壓成形件常見缺陷(xiàn)

液(yè)壓成(chéng)形件大(dà)都形狀複雜，材料強度高(gāo)，在液(yè)壓成形過程中變形複(fú)雜，其最(zuì)常見的(de)成形缺(quē)陷有(yǒu)以(yǐ)下5類：⑴開(kāi)裂。金屬(shǔ)材(cái)料局(jú)部減薄超過其本身(shēn)的延伸極限時，制件出現(xiàn)裂縫或暗(àn)裂。⑵起皺。液壓成形後(hòu)制件(jiàn)仍(réng)存在無法解(jiě)決的皺紋(wén)，起皺産(chǎn)生(shēng)的主(zhǔ)要原因是(shì)管(guǎn)材(cái)周長大于産品(pǐn)截面周(zhōu)長，但預(yù)成形截面形狀(zhuàng)或内(nèi)高壓成形(xíng)模具分(fèn)模(mó)設計(jì)不合理(lǐ)也會導(dǎo)緻起皺的産生(shēng)。⑶回彈(dàn)。液(yè)壓成形(xíng)件形狀複雜，成(chéng)形後各個位置(zhì)的殘留應(yīng)力不均，應(yīng)力(lì)釋放後(hòu)造成零件變形，影(yǐng)響零(líng)件的尺(chǐ)寸精度。⑷飛邊(biān)。預(yù)成形(xíng)或液壓成(chéng)形時，由于分模不合(hé)理(lǐ)，造(zào)成模(mó)具閉合前材料(liào)被擠入分模面而形成飛邊，飛邊不(bú)僅會使零(líng)件成為廢品，而(ér)且(qiě)會(huì)造(zào)成(chéng)模具(jù)損傷，是一(yī)種(zhǒng)非常嚴(yán)重(zhòng)的缺陷。⑸不貼模。液(yè)壓成形後(hòu)零件表面(miàn)與(yǔ)模具内(nèi)腔不貼合(hé)，這是由于液壓成形(xíng)時壓(yā)力不(bú)足導(dǎo)緻的，主要發生(shēng)在産品的(de)小圓(yuán)角區(qū)域。

液壓(yā)成(chéng)形(xíng)cae分析設(shè)置

一般零(líng)件液壓成形工(gōng)藝規劃為：制管→彎曲成(chéng)形→預成(chéng)形→液(yè)壓成形+液壓打孔→激(jī)光切(qiē)割端(duān)頭+割(gē)孔→擴(kuò)口等工藝，autoform可以完(wán)成從彎管至(zhì)擴口等所有(yǒu)工(gōng)序的分析。

管材設置

液壓成形一般(bān)采(cǎi)用焊管(guǎn)，管材(cái)是由(yóu)平闆(pǎn)通過輥壓成形，在接頭部位采(cǎi)用高(gāo)頻(pín)焊(hàn)接方(fāng)式，由(yóu)于(yú)焊(hàn)接部位性能與(yǔ)其他(tā)區域不同，實際操作時應(yīng)将焊(hàn)縫部位(wèi)分布在(zài)零件變形較小(xiǎo)區域，焊管的厚(hòu)度一般(bān)為1.5～4.0mm。autoform提(tí)供(gòng)了豐(fēng)富(fù)的(de)初始管材(cái)選(xuǎn)擇方法(fǎ)，可以選(xuǎn)擇初始為(wéi)不帶應力的(de)直管，或(huò)者具備(bèi)初始應力(lì)的彎(wān)管，在此(cǐ)過(guò)程中需要注意的是(shì)autoform分析的是(shì)管件(jiàn)中性層直徑。此外，autoform還提供了圓(yuán)管、方管及變徑(jìng)管等不同(tóng)管材(cái)類型(xíng)，用戶可以(yǐ)根據自身需要進行選擇。

工具(jù)體設(shè)置(zhì)

在(zài)定義(yì)工具體時需要(yào)确(què)定工具體的(de)類型(xíng)，不同工具(jù)需對(duì)應不(bú)同的(de)工具體(tǐ)類型，圖(tú)1、圖2、圖3所示分别(bié)為彎管、預成形(xíng)及液壓成形工(gōng)具體的設置，其(qí)中彎管成形工(gōng)具由autoform軟件根據(jù)彎(wān)曲中心(xīn)線自(zì)動生(shēng)成，預成形(xíng)及液(yè)壓(yā)成(chéng)形工具體(tǐ)可以由軟件生(shēng)成或(huò)者從(cóng)外(wài)部導(dǎo)入。

工藝(yì)參數(shù)設置(zhì)

彎管成形工藝參數(shù)主要是(shì)彎曲角(jiǎo)速度(dù)、芯棒及芯(xīn)球(qiú)數量、摩(mó)擦系(xì)數、工(gōng)具體間(jiān)隙等，這些參數需要與(yǔ)現(xiàn)場設計值保(bǎo)持一(yī)緻，才能得到匹配的(de)分析結(jié)果。預成(chéng)形分(fèn)析(xī)與沖壓(yā)分析方法一緻(zhì)，需要(yào)注意的是(shì)在做扭力梁預(yù)成形分析時(shí)，在(zài)v形部位存(cún)在上(shàng)下兩(liǎng)層闆料接(jiē)觸的問題(tí)，此時(shí)需要設(shè)置好闆(pǎn)料接觸的參(cān)數(shù)。液壓(yā)成形主要(yào)是内壓(yā)力、合模(mó)力、水(shuǐ)平缸運動參數(shù)，在實際液(yè)壓成(chéng)形過程中(zhōng)，液體(tǐ)壓力(lì)以及(jí)水平缸運動随時間而變(biàn)化，而非恒(héng)定值。

cae分析(xī)結果及評判

本(běn)文隻說明autoform軟件(jiàn)做液壓(yā)成(chéng)形分析時使(shǐ)用的評判方法，具體評(píng)判準則基本與(yǔ)沖壓分(fèn)析評判(pàn)方法一緻，因此本文隻針(zhēn)對與沖(chòng)壓(yā)不一緻的(de)結果進行說明，主要是貼模性(xìng)、彎管(guǎn)過程(chéng)及預(yù)成形過程缺陷(xiàn)的評(píng)價。

貼模性(xìng)評判

對于貼模(mó)性的(de)評(píng)判(pàn)，首先用到(dào)的(de)是(shì)接觸(chù)距離評(píng)判(pàn)标準（contact distance above)，這是(shì)一個最直(zhí)觀的模拟結果評判方法(fǎ)，根據(jù)産品公差要求(qiú)可以知(zhī)道(dào)液壓(yā)成(chéng)形(xíng)後零件與(yǔ)上下模之間的(de)距離，如圖(tú)4所示，扭力梁在過渡區域(yù)存在(zài)的最大距離為2mm，這主(zhǔ)要是由于(yú)産品(pǐn)局部圓(yuán)角過小(xiǎo)，在内壓(yā)力隻有200mpa時無法完全脹(zhàng)形到位，需要更(gèng)大的内壓(yā)力才能脹形到(dào)位。

彎(wān)管分析(xī)結果評(píng)判

對于底(dǐ)盤零部件來說，很多(duō)都采用沖彎的(de)方式(shì)，這種(zhǒng)方式(shì)在彎曲過程中(zhōng)會出現管材壓(yā)癟，如圖(tú)5所示，從(cóng)圖6中可以看出(chū)，這是由于(yú)管材(cái)在沖彎時隻是(shì)中間部位産生(shēng)了變形(xíng)，而兩頭(tóu)彎曲(qǔ)部位并未(wèi)産生(shēng)變形，因此(cǐ)需要通過(guò)優化(huà)工藝(yì)方案，解決(jué)壓彎過程(chéng)中出(chū)現的(de)壓癟情況(kuàng)。

截面(miàn)畸變分析

在彎管(guǎn)分析時(shí)，除了常見的由于圓角(jiǎo)半徑過(guò)小導緻(zhì)的(de)産品(pǐn)内側(cè)起(qǐ)皺及外(wài)側開裂之外，還存在(zài)管(guǎn)材的截(jié)面變形，特(tè)别是(shì)在方(fāng)管彎曲(qǔ)時(shí)更容易出(chū)現此類問題(tí)，如圖7所(suǒ)示，該(gāi)彎管(guǎn)的彎曲半徑為120mm，頂面(miàn)凹陷嚴(yán)重(zhòng)，通過(guò)調整模(mó)具間隙(xì)等措施可(kě)以解(jiě)決此問題。

咬邊(biān)缺(quē)陷分析

預成(chéng)形時(shí)容易出現咬邊的情(qíng)況，autoform分(fèn)析咬邊可以采用最大接(jiē)觸應(yīng)力（max contact pressure)來(lái)判斷(duàn)，最大(dà)接觸應力值較周邊(biān)區域明顯(xiǎn)偏大，則(zé)存在發(fā)生咬邊(biān)的風險(xiǎn)，某扭力梁cae結果(guǒ)與實(shí)際(jì)情況的比較，如圖(tú)8、圖9所示。

進(jìn)料狀态分(fèn)析

對于預(yù)成形(xíng)來說，最(zuì)重要的(de)是預成形(xíng)後零(líng)件能(néng)否達到預(yù)定的形(xíng)狀(zhuàng)，以便液壓(yā)成(chéng)形能夠(gòu)順利完(wán)成(chéng)，最終(zhōng)生産(chǎn)出合格的零部件(jiàn)，如(rú)圖10所示。在扭(niǔ)力(lì)梁的(de)預成(chéng)形過(guò)程中(zhōng)，導向角(jiǎo)的角度(dù)會導緻預成(chéng)形(xíng)的效果出(chū)現偏差，因此(cǐ)需(xū)要合(hé)适的導(dǎo)向角以滿足(zú)扭力(lì)梁的(de)進料狀态，如(rú)圖(tú)11所示(shì)。

在預(yù)成形過程中(zhōng)可(kě)能存(cún)在起皺或(huò)者波(bō)紋的(de)狀(zhuàng)态，有時(shí)這種起皺或者波紋(wén)是有(yǒu)益的，可以延緩(huǎn)液壓成形零件的開(kāi)裂(liè)，因此(cǐ)在預成(chéng)形過程(chéng)中出(chū)現的一些問(wèn)題，需(xū)要通過最(zuì)終的液壓成形結果(guǒ)來判斷是否需(xū)要消除。

回彈結(jié)果評(píng)價

預(yù)成形(xíng)及液(yè)壓(yā)成形後(hòu)的回(huí)彈結果需(xū)要重點考慮，特(tè)别是(shì)高強鋼零(líng)件預(yù)成(chéng)形(xíng)後的(de)回彈可能(néng)會導(dǎo)緻液(yè)壓成形合模時出現(xiàn)咬邊(biān)等現象，因此在(zài)彎管(guǎn)及預(yù)成形(xíng)後必須增加回(huí)彈分(fèn)析，判(pàn)斷零(líng)件(jiàn)是否(fǒu)存在問(wèn)題。彎(wān)管後及液(yè)壓成形後(hòu)的零(líng)件回彈(dàn)狀(zhuàng)況如圖12、圖(tú)13所示。

對于液壓(yā)成形管材(cái)來說(shuō)，大部(bù)分都(dōu)是采(cǎi)用高頻焊(hàn)管或者激光焊管，由(yóu)于拼焊線(xiàn)位置的材料性(xìng)能與零件本體(tǐ)不一緻(zhì)，因(yīn)此需(xū)要對(duì)拼焊線的(de)位置進行(háng)分析(xī)，以避免拼焊線(xiàn)布置在(zài)沖(chòng)孔或(huò)者小圓角(jiǎo)等變(biàn)形區域，如圖14所(suǒ)示。同時(shí)，如果有(yǒu)拼(pīn)焊線位置材(cái)料參數(shù)，也可以(yǐ)輸入軟件(jiàn)進行詳細(xì)分析，判斷(duàn)管件是否存在(zài)開(kāi)裂(liè)等情況。

autoform軟(ruǎn)件液壓成形分析的局(jú)限性

随(suí)着電動車(chē)輕量(liàng)化的(de)需(xū)求，在全(quán)鋁(lǚ)車身(shēn)上使用液壓成形(xíng)技(jì)術(shù)可以提高車身(shēn)的抗(kàng)碰(pèng)撞等性(xìng)能，奧迪a8前壁闆(pǎn)橫(héng)梁采用(yòng)的就(jiù)是液壓成形，如圖15所(suǒ)示。由于autoform的功能主(zhǔ)要集中(zhōng)在沖(chòng)壓方面，而非專門的(de)液壓成形(xíng)分析(xī)軟件(jiàn)，因此(cǐ)其無(wú)法完成“日(rì)”字(zì)形等型(xíng)材液(yè)壓成形分析。同時針(zhēn)對鋁(lǚ)型材(cái)的(de)不(bú)等壁厚，autoform軟件也無法(fǎ)進行(háng)有(yǒu)效分析，需要等效成相(xiàng)同壁厚(hòu)才(cái)行，因(yīn)此對(duì)分析結果(guǒ)具有(yǒu)一定損失(shī)。

結論

⑴利用(yòng)autoform軟件(jiàn)的速度(dù)及(jí)操作(zuò)便利(lì)性，可以快(kuài)速的完成(chéng)從(cóng)彎(wān)管、預成形、液壓(yā)成形、激光(guāng)切割等各種分析工(gōng)作。

⑵通過(guò)autoform分析結(jié)果，除(chú)了(le)可以進(jìn)行開裂、起皺、回(huí)彈等結(jié)果評判(pàn)之外，還可以進行管(guǎn)材折彎、截(jié)面畸變(biàn)、咬邊缺陷、進料(liào)狀(zhuàng)态評(píng)估及拼(pīn)焊線位置評(píng)估(gū)。

⑶對于“日”字鋁型材及不(bú)等壁厚鋁型(xíng)材(cái)，由于軟(ruǎn)件(jiàn)的局限性，autoform無(wú)法完成(chéng)相應的分析工(gōng)作，需要采(cǎi)用其(qí)他軟件開展此(cǐ)類零(líng)件的分析(xī)工作(zuò)。