汽车仪表支架管液压胀形工艺

汽车仪表板支架管液压胀形工艺

具有管状几何形状的零部件在汽车上有着广泛的应用,传统的管状部件主要有两种制造方法,一类是通过具有不同直径的管坯,通过弯曲工艺后直径焊接成形的。另一类是将板坯冲压成半槽状在焊接成封闭截面。这两种制造方法需要的工序较多,工装设备多,生产效率低,生产的零部件重量大,整体性差,强度低。

随着汽车产业对轻量化技术要求的提高,迫切需要新的生产工艺方法来对此进行改善。液压胀形技术恰好能够解决传统工艺的缺陷,液压胀形技术不仅能为汽车零部件设计提供了一种新的思路,而且能够减少焊接以及装配工序,降低零部件重量,减少零部件数量,提高零部件整体性和强重比,它在降低生产时间,生产成本的较好的实现汽车的轻量化和使用性能。十分符合汽车产业未来的发展方向。 

随着我国汽车产业的发展,变径管液压胀形技术近年来得到了国内汽车主机厂和零部件供应商的关注。然而对于汽车用变径管的液压胀形工艺而言,所需要考虑的内容较多,如高性能的生产原材料,专用管坯生产制造,专用高压液压机,管坯在成形过程的模具制造及润滑处理,管坯的预成型工艺等。在很多零部件中还需要冲孔,在没有专用冲孔模具的情况下需要激光冲孔等设备。

总之建立一条液压胀形生产线应该充分考虑多种因素。在进行投资前需要对所生产的产品进行详细的分析,使生产中各种要素得到合理的分配。 首先对变径管液压胀形技术原理进行了介绍,对其在产业中的发展应用等要素进行了阐述。基于变径管液压胀形的相关理论对仪表板支架的成形工艺进行了数值模拟。从简单的线性加载路线0MPa—50MPa对仪表板支架进行了初步的自由胀形工艺分析,得出了仪表板支架胀形的3个区间,并根据数值模拟分析结果得出了在实际生产中可能遇到的破裂位置和补料情况。通过分析管坯胀形过程中的变形行为以及缺陷,重新对内压的加载路线进行了更为细致的划分。对管坯进行了工艺补充,并对管坯的成形工艺进行了制定和模拟研究。

初步制定了两种成形工艺:

 1.通过内压和轴向补料相互匹配的方式,对仪表板支架的破裂部位进行补料,进而减轻消除破裂现象的工艺方式。 

2.对仪表板支架进行两步胀形工艺设计,沿轴向分布胀形和沿径向分布胀形的工艺方法。

 通过以上工艺的数值模拟对比,得出了第1中工艺方法不能够实现使破裂完全消除的目的。而第2中工艺中只有沿着径向分布胀形的工艺能够完全消除破裂现象。 基于***胀形工艺中所提供的仪表板支架的减薄部位的极限厚度,制定了弯曲工序中弯管工艺应该实现的弯曲管件所必须达到的质量目标。根据经济性原则选择了数控弯管的弯曲工艺,并对仪表板支架的各个弯曲部位的弯曲情况进行了分析。 

***对弯曲管的退火工艺对胀形质量进行了分析,为生产实际工艺提供更多了解决方案。