【摘 要】
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汽车桥壳是汽车底盘上承载受力的重要零部件,尺寸大形状复杂,制造难度大。胀压成形工艺是制造汽车桥壳的新方法,该工艺首先对无缝钢管两侧进行大变形冷缩径,之后对其中部进行大变形液压胀形,再经过再结晶退火,最后整体压制得到桥壳管件。该工艺在提高产品性能的同时实现了轻量化。胀压成形汽车桥壳的金相组织和力学性能除与初始管坯有关,还与预成形过程的冷变形强化、再结晶退火规范以及压制成形的变形强化密切相关,但尚未见
【基金项目】
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河北省重大科技成果转化专项资助项目“汽车桥壳钢管胀压成形技术的研发及产业化”（项目编号:20282202Z）
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汽车桥壳是汽车底盘上承载受力的重要零部件,尺寸大形状复杂,制造难度大。胀压成形工艺是制造汽车桥壳的新方法,该工艺首先对无缝钢管两侧进行大变形冷缩径,之后对其中部进行大变形液压胀形,再经过再结晶退火,最后整体压制得到桥壳管件。该工艺在提高产品性能的同时实现了轻量化。胀压成形汽车桥壳的金相组织和力学性能除与初始管坯有关,还与预成形过程的冷变形强化、再结晶退火规范以及压制成形的变形强化密切相关,但尚未见相关的研究报告。本文通过试验揭示胀压成形过程对桥壳金相组织和力学性能的影响规律,为工艺优化及生产实践提供重要参考。针对某轴荷10t的桥壳,介绍了胀压成形工艺过程,在专用液压机上进行了工程试验,得到了成形过程中各道工序的管坯以及最终的压制成形管件。对初始管坯的缩径、液压胀形、压制成形过程进行了有限元模拟,分析了管坯的受力与变形,得到了缩径时应变随缩径量变化的规律。得到了液压胀形时不同胀形系数下的应变分布情况,得到了压制成形管件两侧直臂部分和中部桥包部分的应变分布规律。测试了初始Q345B无缝钢管的力学性能和金相组织,揭示了内外层金相的差异;进行了初始管坯两侧缩径部分的拉伸试验和金相观测,得到了不同缩径道次下的应力应变曲线,揭示了缩径变形对力学性能的影响和金相组织的影响;在液压胀形部分不同胀形系数处沿轴向、环向制取试样,测试了力学性能和金相组织的变化。对再结晶退火的预成形管坯,再次进行了拉伸试验、金相观测,给出了沿轴、环向的力学性能分布曲线,揭示了金相组织的变化。退火后的预成形管坯整体压制成后,在桥壳管件的直臂部分以及桥包部分的前平面、后平面、斜肩部分沿轴向、环向制取拉伸试样,测试力学性能,绘制了管件屈服强度、抗拉强度及延伸率沿轴向、环向力学性能的等高线,揭示了压制成形对管件轴向、环向力学性能的影响规律。
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