液压胀形试验报告
异形瓶液压胀形数值模拟及实验研究
第１章绪论图１—２是用胀形成形的飞机发动机空心双拐曲轴，与原零件相比减重４８％。
图１－２飞机发动机空心双拐曲轴Ｆｉｇ．Ｉ－２Ｈｏｌｌｏｗｂｅｎｔｓｈａｆｔｏｆｅｎｇｉｎｅｏｆａｉｒｐｌａｎｅ（２）汽车工业液压成形技术近十年来在汽车工业得到广泛应用，汽车减轻质量和降低成本的需求又促进了该技术的不断发展［３４－３５１。
汽车工业是我国国民经济的支柱产业，液压成形技术作为汽车结构件主要的减重方法。
应用必将不断增加，未来的发展前景非常广阔，必将在汽车轻量化领域获得广泛的应用。
德国于２０世纪７０年代开始液体高压成形技术的基础研究，并于９０年代初开始在工业生产中采用该技术制造汽车轻体构件。
德国戴姆勒一奔驰汽车公司（ＤＡＩＭＬＥＲＢＥＮＺ）于１９９３年建立内高压成形车间，宝马公司（ＢＭＷ）已在其几个车型上应用了液压成形的零件。
在北美汽车制造业中，空心类轻体件在轿车总量的比例已从１５年前的１０％上升到１６％，而在中型面包车、大吉普和皮卡车的比例还要高。
因此美国有关大学，研究机构和公司十分重视液压成形技术，已于几年前开始着手研究开发。
（３）其它应用除了用液压胀形成形工艺生产汽车和飞机上使用的各种轻体件外，目前还利用该技术生产了空心阶梯轴。
与弯曲工艺结合，可加工轴线为曲线，截面为圆形、矩形或其它形状的空心构件。
通过连接和成形复合，可加工出轻体凸轮轴。
用不同材料的管，通过液压成形，可以加工复合管件，以满足不同的要求，例如具有不同热传导的零件，以及具有较高防腐性能的零件等。
还可以用于生产中间带陶瓷材料层的零件，陶瓷材料不仅可以作为保温层，还可以阻碍声波和震动的传播。
燕山大学工学硕士学位论文论对管材弹性与塑性稳定性进行分析研究。
（ａ）屈曲（ｂ）起皱（ｃ）破裂图２．１液压胀形中的失稳形式Ｆｉｇ．２－ｌＦａｉｌｕｒｅｓｉｎｔｕｂｅｈｙｄｒｏｆｏｒｍｉｎｇ轴向载荷内部压力图２．２液压胀形成形载荷工作范围示意图Ｆｉｇ．２－２Ｓｋｅｔｃｈｏｆｗｏｒｋｉｎｇｒａｎｇｅｉｎｍｂｅｈｙｄｒｏｆｏｒｍｉｎｇ成形过程中内压力与轴向推力是关键因素，研究工作都集中在这两点之上，但是在成形过程中坯料与模具存在着摩擦力，实际的轴向力比较难以精第３章异形瓶液压胀形数值模拟划分成２３００个薄壳单元。
液压胀形模拟
保冷杯液压胀形摘要本文从日常用品入手，探究了不锈钢保冷杯的主要成形工艺，即液压胀形工艺，简单介绍了液压胀形的原理以及设备，并运用ansys workbench 对液压胀形工艺进行了有限元模拟。
通过分析有限元模拟的结果，总结了液压胀形工艺的特点，并分析了液压胀形工艺的不足。
通过对液压胀形产品的观察，有限元模拟，以及相关论文查阅，我对液压胀形有了较为直观，具体的认识。
AbstractIn this paper, I start from daily necessities, explores the major forming process of stainless steel cup, the hydroforming process, introductionthe principles of hydroforming and equipment, and the use the Ansys workbench to analyzethe hydroforming process . Through the analysis of finite element simulation results, I summarized the characteristics of hydroforming process, and analyzed the shortcomings of hydroforming process. Through the observation of hydroforming products, finite element simulation, as well as access to relevant papers, I have a more intuitive hydraulic bulging concrete understanding.第一章探究背景保冷杯是专门用来保持冷水温度的杯子，区别于保温杯的最大特点是杯口较小，便于直接饮用。
异形瓶液压胀形数值模拟及实验研究的开题报告
异形瓶液压胀形数值模拟及实验研究的开题报告题目：异形瓶液压胀形数值模拟及实验研究1.研究背景异形瓶在工程实践中应用广泛，其形状复杂，且受力情况较为复杂，因此研究异形瓶液压胀形问题具有重要的理论与实际意义。
目前液压胀形的数值模拟方法已经相对成熟，然而异形瓶的研究相对较少，更长、更尖锐的异形瓶的胀形问题更加复杂。
为了更好地掌握异形瓶的液压胀形问题，需要对其进行深入研究。
2.研究内容和目标本研究旨在开展异形瓶液压胀形的数值模拟与实验研究，具体研究内容和目标如下：(1)建立异形瓶液压胀形的有限元数值模拟模型。
(2)利用有限元数值模拟方法研究异形瓶的液压胀形特性，探究不同形状、不同材质的异形瓶的胀形规律。
(3)设计并搭建异形瓶的实验平台，开展液压胀形实验并对实验结果进行分析。
(4)结合数值模拟与实验结果，对异形瓶液压胀形问题进行深入研究，并为异形瓶在实际工程应用中提供理论依据和实践指导。
3.研究方法和技术路线(1)建立异形瓶液压胀形的有限元数值模拟模型，利用ANSYS等软件进行分析。
(2)进行数值模拟实验，并对实验结果进行分析。
(3)设计并搭建异形瓶的实验平台，开展液压胀形实验，得到实验数据。
(4)结合数值模拟与实验结果，对异形瓶液压胀形问题进行深入研究。
4.论文结构安排本研究的论文结构安排如下：第一章：研究背景和意义第二章：异形瓶液压胀形的数值模拟方法第三章：实验平台设计和实验方法第四章：数值模拟与实验结果分析第五章：结论与展望5.预期成果和意义本研究的预期成果为建立异形瓶液压胀形的有限元数值模拟模型，并进行液压胀形实验和分析，得到数值模拟与实验结果，并结合两者结果，对异形瓶液压胀形问题进行深入研究。
本研究的意义在于提高异形瓶胀形问题的研究水平，对异形瓶在实际工程应用中提供理论依据和实践指导。
液压试验报告
液压试验报告
报告编号：LT-20210101
测试日期：2021年1月1日
测试单位：xxx公司
测试对象：某型号液压缸
测试目的：测试液压缸的耐压性能
测试方法：采用液压试验法进行测试
测试结果：
1.测试前，对液压缸进行了外观检查和内部清洗，并确认密封材料无损坏或老化现象。
2.测试过程中，注入高压液体（压力1.5倍标准工作压力），并持续施加2小时，无明显泄漏。
3.测试结束后，按照要求进行了外观检查，并测定了压力回落情况，回落值小于5%。
结论：本次液压试验结果合格，液压缸耐压性能良好。
附注：本报告仅适用于测试对象所使用的液压缸。
任何未经核实的复制、转载、传播和使用本报告的行为均属于侵犯知识产权的行为，本公司将追究其法律责任。
液压胀形轧辊功能的动载实验研究
需要无级改变和调整 的轧辊系统 ．其结构和工作原
理 如 图 １ 示 所
的轧辊形状控制技术 ，通过机械补偿 的方式 ．使轧 辊及 其控 制 系统 具 有 较 强 的调 整 自身 凸度 的功 能 这方 面 已取 得 的成果 主 要有 如 液 压 弯辊 技 术 、中 间 辊可横移的 ＨＣ轧机 、连续可变 凸度的 “ Ｖ ”和 Ｃ Ｃ Ｕ Ｃ轧 机 、Ｓ Ｐ Ｃ变 刚 度 白补 偿 支 撑 辊 技 术 、工 作 辊 和支撑辊成 对交 叉 的 “ Ｃ轧机 ”等 ¨ 。 Ｐ Ｉ Ｊ 上述种种技术 ，都从某个角度不 同程度地提高 了轧机的板形控制能力．使板 、带材质量得 到很大 改善，但又都具有各 自本身的不 足，特别是在对现 有轧机改造和对板形 在线控制方面 ，均有其难 以克 服 的弱点 。２ ０世纪 ８ 代 初期 ， 日本住 友 金 属 工 Ｏ年 业有 限 公 司开 发 出 了一 种板形 控 制新 技 术一 液 压
（ 大 机 燕山 学 械工程 院 秦皇岛 ０ ０ ） 刘助柏 李纬民 赵 长才 刘 国晖 学 ６ ０ ６４
摘 要 ：结合 “ 九五 ”国家重点科技攻关项 目，研制 了一对用于 四辊 轧机的液压胀形 支撑 辊 ，并在 国内完成 了液压
胀形轧辊的动载实验 研究 表明：液压胀形轧辊系 统具有很强 的板形控制能力和很好的应用推广前景 关键词 ：液压胀形轧辊 ；板形控制
方 面在 承 受轧 制 载荷 时 传 递所 需 要 的扭 矩 ，并 保 证轧辊 的整体 刚度 。
收稿 日期 ：２０ ４Ｚ ０ １０一ｌ
维普资讯
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塑性 工程 学报
第 ９卷
３ 液压 胀 形 轧 辊 的动 载 实验
研究工 作在 燕 山大 学 轧钢 实 验 室 的 四辊 轧 机 上 进行 。结合 “ 五” 国 家 重点 科 技 攻 关 项 目，研 制 九 了一 对液压胀 形 支撑 辊 ，来 代 替 原 轧机 上 的实 心 支
小型桥壳液压胀形初始变形条件分析及成形试验
小型桥壳液压胀形初始变形条件分析及成形试验王连东１㊀徐永生１㊀陈旭静１㊀吴㊀娜１,２１．燕山大学,秦皇岛,０６６００４㊀㊀２．唐山学院,唐山,０６３０００摘要:介绍了小型汽车桥壳的液压胀形工艺,提出了初始胀形内压的表达式,预测了初始胀形内压与轴向推力的匹配关系(即经向应力比的大小)对预胀形时各部分变形顺序的影响.在普通液压机上进行了两种加载路径下的液压胀形试验,在初始经向应力比小于零并保持恒内压的条件下,预胀形管坯先变形成两侧高㊁中部低的双鼓形,经增压后将中部胀起;在初始经向应力比大于零且内压恒定的条件下,预胀形管坯中部沿轴向胀裂;两种加载路径下,管坯扁锥体凸起与胀形区之间均产生了明显内凹缺陷.理论分析与试验结果均表明,初始变形条件对小型桥壳的预胀形有重要影响.关键词:汽车桥壳;液压胀形;初始胀形内压;经向应力比;预胀形管坯中图分类号:T G ３１６㊀㊀㊀㊀㊀㊀D O I :１０．３９６９/j．i s s n ．１００４ １３２X．２０１６．０３．０２１A n a l y s e s o f I n i t i a l D e f o r m a t i o nC o n d i t i o n s f o rL i gh t H y d r o f o r m i n g A x l eH o u s i n g a n dF o r m i n g E x pe r i m e n t s W a n g L i a n d o n g １㊀X uY o n g s h e n g １㊀C h e nX u j i n g １㊀W uN a １,２１．Y a n s h a nU n i v e r s i t y ,Q i n h u a n g d a o ,H e b e i ,０６６００４㊀㊀２．T a n g s h a nC o l l e g e ,T a n gs h a n ,H e b e i ,０６３０００A b s t r a c t :T h e h y d r o f o r m i n g t e c h n o l o g y o f l i g h t a x l e h o u s i n g wa s i n t r o d u c e d ．T h e f o r m u l a o f i n i t i a l i n t e r n a l pr e s s u r ew a sd e d u c e d ,a n dt h e i n f l u e n c e so f t h er e l a t i o no f t h e i n t e r n a l p r e s s u r ea n da x i a l t h r u s t (a x i a l s t r e s s r a t i o )i n t h e p r e b u l g i n gp r o c e s so nt h ed e f o r m a t i o ns e qu e n c ew a s p r e d i c t e d ．T h e h y d r o f o r m i n g e x p e r i m e n t sw e r e d o n e o n g e n e r a l h y d r a u l i cm a c h i n e u n d e r t w o d i f f e r e n t l o a d p a t h s ．U n Ｇd e r t h ef i r s tl o a d p a t h ,t h ei n i t i a la x i a ls t r e s sr a t i o w a sn e ga t i v ea n dt h e p r e s s u r e w a sc o n s t a n t t h r o u g h o u t t h e f e e d i n gp r o c e s s ,t h e p r eb u l g i n g t u b ew a s f i r s td e f o r m e d t oad o u b l e d r u mt y pew i t h t h e d i a m e t e r o f t w o s i d e s l a r g e r t h a n t h e c e n t r a l ,a n d t h e c e n t r a l p a r tw a s f i n a l l y b u l g e db y i n c r e a s i n gt h e i n t e r n a l p r e s s u r e ．U n d e r t h es e c o n dl o a d p a t h ,t h e i n i t i a l a x i a l s t r e s sr a t i o w a s p o s i t i v ea n dt h ep r e s s u r ew a s c o n s t a n t t h r o u g h o u t t h e f e e d i n gp r o c e s s ,t h ec e n t r a lo f t h et u b ec r a c k e da x i a l l y．T h e c o mm o n c o n c a v e d e f e c t s o f t h e s a m p l e so f t w o l o a d p a t h sw e r eo b s e r v e da t t h e t r a n s i t i o nr e gi o nb e Ｇt w e e n f l a t c o n e a n db u l g i n g a r e a ,a n d i tw i l l n o t d i s a p p e a r a f t e r t h e f i n a l b u l g i n g．B o t ho f t h e t h e o r e t i Ｇc a l a n a l y s e s a n d e x p e r i m e n t s d e m o n s t r a t e t h a t t h e i n i t i a l d e f o r m a t i o n c o n d i t i o n s h a v e a n i m p o r t a n t i n Ｇf l u e n c e o n t h e p r e b u l g i n gp r o c e s s o f l i g h t a x l eh o u s i n g．K e y wo r d s :a u t o m o b i l e a x l eh o u s i n g ;h y d r o f o r m i n g ;i n i t i a l p r e s s u r e ;a x i a l s t r e s s r a t i o ;p r e b u l g i n g t u b e收稿日期:２０１５０１１６基金项目:河北省自然科学基金资助项目(E ２０１２２０３０２２)０㊀引言管材液压胀形是制造机械零部件的先进方法,已广泛应用于机械㊁电子㊁航空航天㊁交通运输等领域.近年来,国内外学者对管材液压胀形进行了较多的研究.K o c 等[１]从理论上得到了液压胀形时理想管材轴向屈曲㊁起皱和破裂的临界条件,给出了确定不同工艺条件下胀形内压㊁轴向力和轴向补料量的方法.M a n a b e 等[２]研究了材料的各向异性和硬化系数对液压胀形的影响,指出了应力比对壁厚分布和成形性能的影响.李洪洋等[３]进行了空心阶梯轴内高压成形试验,给出了初始内压的表达式,并进行了不同初始内压下的工艺试验.汽车桥壳为异型截面空心管类件,理论上可以用液压胀形方法制造.２０世纪８０年代,日本学者用液压胀形方法试制出微型汽车桥壳样件[４ ５],取得了一些宝贵经验.２１世纪初,国内一些学者提出了汽车桥壳半滑动式液压胀形工艺,给出了极限胀形系数的数学表达式,并研究了内压与轴向力的匹配问题[６ ８].汽车桥壳形状复杂,两端小中部大,中部截面与两端截面的当量直径比大于３．０,周向扩张量大,轴向补料多,用液压胀形方法成形难度大.本文针对某小型桥壳的液压胀形工艺,分析了初始胀形内压的大小㊁初始胀形内压与轴向推力的匹配关系(即经向应力比的大小)㊁胀形过渡区的形状等初始胀形条件对桥壳预胀形的影响,预测了胀形区各部分的变形趋势以及可能出现的内凹㊁胀裂等缺陷,并在普通液压机上进行了工艺试验.１㊀小型汽车桥壳液压胀形工艺本文研究的小型汽车桥壳总长１０５０mm ,中８９３ Copyright ©博看网. All Rights Reserved.间截面当量直径为２１２mm,两端直臂圆管部分外径为６７mm.受普通液压机开间的限制,将桥壳样件总长度缩减至４７６mm.无缝钢圆管液压胀形工艺包括端部缩径㊁预胀形和终胀形三个阶段,工艺过程如图１所示.２０无缝钢管坯初始直径为１０２mm㊁壁厚为５ ５mm㊁长度为５５８mm,两端部缩径后直径减至６７mm,然后进行预胀形,包括锥形区的挤压变形和中间部分的液压胀形两个过程.液压胀形前,胀形模具轴向推进时先将缩径管坯的圆锥区挤压成宽度相同而高度不同的扁锥体,如图１b㊁图１c 所示.预胀形时将中部液压胀形成中间略低于两侧的马鞍形(图１d),中间截面的胀形系数k１＝１ ５５.预胀形管坯退火后,再进行终胀形得到桥壳样件,如图１e所示.(a)缩径后管坯(b)挤压后管坯垂直纵向视图(c)挤压后管坯水平纵向视图(d)预胀形管坯(e)终胀形图１㊀桥壳液压胀形工艺简图２㊀预胀形管坯初始变形条件分析缩径管坯圆锥区在预胀形前被挤压成扁锥体,如图２所示.垂直纵截面上,扁锥体与轴线倾斜角为α,扁锥体与中部预胀形部分过渡处形成高于初始管坯的凸起,最高点A处的纬向曲率半径为RθA㊁经向曲率半径为R１,凸起部位与预胀形区过渡处B u点处的内凹圆角半径为R２.水平截面上,扁锥体与轴线倾斜角为β,扁锥体与中部预胀形部分过渡处B d点处的外凸圆角半径为R３.(a)管坯垂直纵截面(b)管坯水平纵截面图２㊀缩径管坯预胀形受力分析２．１㊀初始胀形内压的确定对挤压后的缩径管坯进行预胀形:初始内压为p,在管坯两端施加轴向推力F a１㊁F a２,在扁锥体上施加轴向推力F b１㊁F b２,如图２所示.对管坯施加内压和外力后,胀形区各质点处于三向应力状态:纬向应力σθ㊁经向应力σρ和径向应力σr.假设沿管坯壁厚方向,纬向应力σθ㊁经向应力σρ均布,则两者与内压p之间应满足以下平衡方程:pt０－σθRθ－σρRρ＝０(１)式中,Rθ为质点处管坯中间层的纬向曲率半径,近似等于外层的纬向曲率半径;Rρ为质点处管坯中间层的经向曲率半径,近似等于外层的经向曲率半径,对于外凸曲线, Rρ为正值,对于内凹曲线,Rρ为负值;t０为质点处管坯的壁厚.经向应力由模具施加于管坯的轴向推力和液体内压共同作用产生,其大小由下式确定:σρ＝－F a＋F b－πr２０pπ(２r０＋t０)t０(２)式中,F a为作用于管坯端部的模具推力,即F a１与F a２之和;F b为作用于管坯锥面的模具推力,即F b１与F b２之和; r０为管坯预胀形区内半径.胀形管坯外表面上质点径向应力σr为零,处于平面应力状态,变形时塑性条件按M i s e s屈服准则,即应满足:σ２θ－σθσρ＋σ２ρ＝σ２s(３)定义经向应力σρ与纬向应力σθ的比值为经９９３Copyright©博看网. All Rights Reserved.向应力比λ,即σρ＝λσθ(４)将式(４)代入式(３)得到σθ＝σs１－λ＋λ２(５)将式(４)㊁式(５)代入式(１),得到初始胀形的内压p :p ＝(t ０R θ＋λt ０R ρ)σs １－λ＋λ２(６)水平纵截面上,管坯外壁中点C d 发生初始变形所需的内压p C d 为p C d ＝t ０R θσs１－λd ＋λd ２(７)扁锥体过渡处B d 点发生变形所需的内压p B d 为p B d ＝(t ０R θ＋λdt ０R ３)σs １－λd ＋λ２d(８)管坯垂直纵截面上,管坯中点C u 发生变形所需内压p C u 为p C u ＝t ０R θσs１－λu ＋λu(９)扁锥体过渡凹圆角处B u 点发生变形所需的内压p B u 为p B u ＝(t ０R θ＋λut ０R ２)σs １－λu ＋λ２u (１０)扁锥体凸起点A 处发生变形所需内压p A 为p A ＝(t ０R θA ＋λu t ０R １)σs １－λu ＋λ２u(１１)２．２㊀初始经向应力比影响分析由于管坯各处变形所需的内压不同,在液压胀形过程中,各处达到塑性屈服条件的顺序也不同,导致变形有先后.比较式(７)㊁式(８)可知:在管坯水平纵截面上,当经向应力比λd ＝０(即经向应力σρ＝０)时,中间C d 点与两侧扁锥体过渡处B d 点变形所需的内压相同,即中部与两侧将同时胀形;当经向应力比λd ＜０(即σρ为压应力)时,p B d ＜p C d ,两侧过渡处B d 点先于中间点C d 发生胀形,管坯将呈两侧高㊁中部低的双鼓形;当经向应力比λd ＞０(即σρ为拉应力)时,p B d ＞p C d ,中间点C d 先于两侧过渡处B d 点发生变形,管坯将呈中部高于两侧的单鼓形,管坯中部轴向补料效果差,容易胀裂.比较式(８)㊁式(１０)可知:当经向应力比为负值时,垂直纵截面上扁锥体过渡处B u 点变形所需的内压p B u 大于水平纵截面上的过渡点B d 所需内压p B d ,即B d 点先于B u 点发生变形;当经向应力比等于零时,B d 点与B u 点变形所需的内压理论上相同,但由于挤压变形后垂直纵截面上B u 点处存在内凹圆角,B u 点的变形受到邻近凸起A 点的影响而不易发生,即B u 点仍将迟于B d 点发生胀形.比较式(７)㊁式(９)可知:在经向应力比相同时,水平截面上的中间点C d 与垂直截面上的中间点C u 将同时起胀.扁锥体的形状使得水平截面上的轴向力F b ２的作用效果好于垂直截面上的轴向力F b １的作用效果,即λd ＜λu ,所以C d 点将先于C u 点发生胀形.比较式(９)~式(１１)可知:在管坯垂直纵截面上,当经向应力比等于零时,中间点C u ㊁两侧过渡凹圆角处B u 点与扁锥体的凸起点A 将同时达到塑性条件;当经向应力比小于零时,扁锥体的凸起点A 最先达到塑性条件,其次是中间点C u 达到塑性条件,而两侧过渡凹圆角处的B u 点最后达到塑性条件,该处容易形成凹陷.３㊀小型桥壳液压胀形试验３．１㊀预胀形模具根据图１所示的桥壳液压胀形工艺,选取２０无缝钢管,屈服极限为３５０M P a ,强度极限为４１０M P a ,单向拉伸的均匀延伸率为２５％,弹性模量为２１０G P a ,泊松比为０ ２８.在普通液压机上依次进行四次缩径,缩径后管坯如图３所示.图３㊀缩径后管坯缩径后管坯在普通液压机上采用半滑动式液压胀形方式[６]进行预胀形,管坯轴向进给８５mm ,预胀形模具结构如图４所示.１．左导板㊀２．下模分块３㊀３．柱销㊀４．下模分块２㊀５．导柱６．下模分块１㊀７．控制模㊀８．管坯㊀９．上模分块１１０．螺钉㊀１１．上模分块２㊀１２．密封镶块㊀１３．上模分块３１４．密封压头㊀１５．管接头㊀１６．传感器㊀１７．导柱１８．限位块㊀１９．右导板㊀２０．螺钉㊀２１．放液孔图４㊀半滑动式预胀形模具００４ Copyright ©博看网. All Rights Reserved.３．２㊀初始胀形内压及加载路径假想管坯中部与两侧同时发生塑性变形,即经向应力比等于零时,按式(７)或式(９)计算出的胀形内压p ０为p ０＝t ０σs R θ１－λ＋λ２＝３７ ７(M P a )当初始内压小于p ０时,胀形两侧部分将先于中部发生变形;当初始内压大于p ０时,胀形部分中部将先于两侧发生变形.液压胀形时管坯内压与轴向进给量之间的关系即加载路径对成形影响至关重要,为比较初始胀形条件对变形的影响,选择以下两种加载路径,如图５所示.图５㊀预胀形试验加载路径(１)加载路径Ⅰ.初始胀形内压p 小于p ０,内压选为３７M P a ,则初始经向应力比小于零.管坯轴向推进８５mm 过程中保持内压３７M P a 不变,合模后将内压升至６０M P a 校形.(２)加载路径Ⅱ.初始胀形内压p 大于p ０,内压选为４２M P a ,则初始经向应力比大于零.管坯轴向推进８５mm 过程中保持内压４２M P a 不变,合模后将内压升至６０M P a 校形.３．３㊀预胀形试验(１)按加载路径Ⅰ试验.管坯合模时先变成图６a 所示的两侧大中部小的双鼓形:两侧最高点直径为１５７mm ,中间部分直径仅为１２３mm ,表明管坯两侧先于中部发生变形;水平纵截面方向的变形区域较垂直方向上的变形区域大,表明管坯两侧水平纵截面方向较垂直方向容易变形;管坯垂直纵截面方向上,扁锥体与胀形区之间产生了明显内凹,表明挤压管坯纵截面上扁锥体凸起与预胀形区之间的内凹圆角处不易变形.模具合模后将双鼓形的管坯内部液体压力增至６０M P a 进行校形,得到成形良好的预胀形管坯,如图６b 所示.校形后管坯垂直纵截面方向上扁锥体与胀形区之间的内凹仍然存在.如图７a 所示,选择预胀形管坯,沿水平纵截面㊁垂直纵截面及圆周方向切去１/８部分,在剖面上选取测量点测量壁厚:沿圆周方向从垂直截面至水平截面每间隔４ ５ʎ采集一点,共采集２０点;㊀(a)增压前样件(b)增压后样件图６㊀路径I 预胀形试验样件在垂直纵截面上从中间向外侧每间隔７ ５mm 采集一点,共采集２０点.由周向截面上的壁厚变化曲线(图７b )可知:从垂直截面至水平截面,管坯壁厚逐渐增大,最小壁厚为４ ２mm ,相对初始壁厚减薄率为２３ ６４％,最大壁厚为４ ９６mm ,减薄率为９ ８２％.在垂直纵截面上,胀形区的壁厚较均匀,由胀形区向外侧壁厚由４ ２mm 逐渐增加到６ ０９mm ,如图７c 所示.(a)预胀形剖开试件(b)中间截面周向壁厚(c)纵向截面轴向壁厚图７㊀预胀形管坯壁厚分布(２)按加载路径Ⅱ试验.管坯中部及两侧均胀起,水平截面方向上中部的变形较两侧大,管坯中部沿纵向胀裂,裂口处的壁厚为３ ９mm ,减薄率为２９ ０９％.由变形结果可推断:中间部分先于两侧发生变形,在胀形过程中补料效果差导致壁厚减薄率超过了文献[８]给出的胀裂极限而出现胀裂.由图８所示的试件可看出,管坯垂直纵截面方向上扁锥体与胀形区之间仍然存在明显的内凹.图８㊀路径Ⅱ预胀形试验样件１０４ Copyright ©博看网. All Rights Reserved.(３)终胀形试验.将加载路径Ⅰ得到的预胀形管坯退火后进行终胀形,得到了液压胀形桥壳样件,如图９所示.由样件的外观可以看到,预胀形管坯垂直纵截面方向上扁锥体与胀形区之间的内凹在终胀形过程中没有消除,仍残留在样件中.图９㊀终胀形样件４㊀结论(１)给出了预胀形管坯各部分变形所需初始内压的表达式.初始内压正比于管材的屈服强度和管坯的壁厚,随管坯的纬向曲率半径㊁经向曲率半径的增大而减小,随经向应力比的减小而减小.(２)分析了初始经向应力比λ对预胀形管坯变形的影响:当λ＝０时,管坯两侧与中部同时发生变形;当λ＞０时,中部先于两侧发生变形,管坯将呈中部高于两侧的单鼓形,中部轴向补料效果差,容易胀裂;当λ＜０时,水平截面方向上两侧先于中部发生变形,垂直截面方向上扁锥体凸起先于中部发生变形,两侧过渡凹圆角处不易变形,管坯将呈两侧高㊁中部低的双鼓形,而且垂直截面方向过渡内凹圆角处可能形成内凹缺陷.(３)针对小型桥壳进行了两种加载路径下的液压胀形试验,结果表明:初始经向应力比小于零并保持恒内压胀形时,预胀形管坯先变形成两侧高㊁中部低的双鼓形,经增压后将中部胀起;初始经向应力比大于零并保持恒内压胀形时,预胀形管坯中部沿轴向胀裂;两种加载路径下,管坯垂直纵截面方向上扁锥体与胀形区之间均产生了明显内凹,加载路径Ⅰ下的预胀形管坯退火后进行终胀形时内凹缺陷仍没有消除.(４)缩径后管坯先挤扁圆锥区再胀形中部时,垂直截面上扁锥体与胀形区之间产生的初始凸起限制了其临近处的变形,最终导致样件存在内凹.后续拟先将缩径管坯液压胀形为一定形状的预成形管坯,再进行整体成形得到无内凹的桥壳样件.参考文献:[１]㊀K o c M ,A l t a nT．P r e d i c t i o no fF o r m i n g Li m i t sa n d P a r a m e t e r s i n t h eT u b eH y d r o f o r m i n g Pr o c e s s [J ]．I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fM a c h i n eT o o l s&M a n u f a c Ｇt u r e ,２００２,４２(１):１２３ １３８．[２]㊀M a n a b eKI ,A m i n o M．E f f e c t so fP r o c e s sP a r a m e Ｇt e r s a n dM a t e r i a l P r o p e r t i e s o nD e f o r m a t i o nP r o c e s s i nT u b eH y d r o f o r m i n g [J ]．J o u r n a l o fM a t e r i a l sP r o Ｇc e s s i n g T e c h n o l o g y ,２００２,１２３(２):２８５ ２９１．[３]㊀李洪洋,苑世剑,王小松,等．初始内压对内高压成形阶梯轴影响的实验研究[J ]．材料科学与工艺,２００５,１３(４):１４３ １４５．L iH o n g y a n g ,Y u a nS h i j i a n ,W a n g X i a o s o n g ,e ta l ．E x p e r i m e n t a l I n v e s t i ga t i o no fI n i t i a l I n t e r n a lP r e s Ｇs u r e o n H y d r o f o r m i n g M u l t i s t e p pe dS h af t [J ]．M a Ｇt e r i a l S c i e n c e a n dT e c h n o l og y ,２００５,１３(４):１４３ １４５．[４]㊀U e d aT．D i f f e r e n t i a lG e a rC a s t i n g fo rA u t o m o b i l e s b y L i q u i dB u l g eF o r m i n g Pr o c e s s －P a r t １[J ]．S h e e t M e t a l I n d u s t r i e s ,１９８３,６０(３):１８１ １８５．[５]㊀U e d aT．D i f f e r e n t i a lG e a rC a s t i n g fo rA u t o m o b i l e s b y L i q u i dB u l g eF o r m i n g Pr o c e s s －P a r t ２[J ]．S h e e t M e t a l I n d u s t r i e s ,１９８３,６０(４):４８ ５６．[６]㊀王连东,陈国强,杨东峰,等．普通液压机半滑动式液压胀形汽车桥壳的工艺研究[J ]．中国机械工程,２０１１,２２(１８):２２４９ ２２５３．W a n g L i a n d o n g ,C h e n G u o q i a n g ,Y a n g D o n g f e n g,e t a l ．R e s e a r c ho fH a l f s l i d i n g H y d r o f o r m i n g A u t o Ｇm o b i l e H o u s i n g s w i t haC o mm o n P r e s s [J ]．C h i n a M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,２０１１,２２(１８):２２４９ ２２５３．[７]㊀陈国强,王连东,韩晓亮,等．半滑动式液压胀形汽车桥壳的模具设计及成形[J ]．塑性工程学报,２０１１,１８(３):６１ ６５．C h e n G u o q i a n g ,W a n g L i a n d o n g ,H a n X i a o l i a n g,e t a l ．T h eD i eD e s i g na n d D e f o r m a t i o n A n a l y s i so f H a l f s l i d i n g H y d r o f o r m i n g B u l g i n g ofA u t o m o b i l e A x l e H o u s i n g s [J ]．J o u r n a lo fP l a s t i c i t y E n g i n e e r Ｇi n g,２０１１,１８(３):６１ ６５．[８]㊀王连东,程文冬,梁晨,等．汽车桥壳液压胀形极限成形系数及胀裂判据[J ]．机械工程学报,２００７,４３(５):２１０ ２１３．W a n g L i a n d o n g ,C h e n g W e n d o n g ,L i a n g Ch e n ,e t a l ．F o r m i n g L i m i tC o e f f i c i e n t a n dB u r s t i n g C r i t e r i o no f H y d r o b u l g i n g A u t o m o b i l eA x l eH o u s i n gs [J ]．C h i Ｇn e s eJ o u r n a lo f M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g ,２００７,４３(５):２１０ ２１３．(编辑㊀陈㊀勇)作者简介:王连东,男,１９６７年生.燕山大学车辆与能源学院教授㊁博士研究生导师.主要研究方向为液压胀形工艺理论与技术㊁汽车零部件设计及制造.徐永生,男,１９９０年生.燕山大学车辆与能源学院硕士研究生.陈旭静,女,１９８８年生.燕山大学车辆与能源学院硕士研究生.吴㊀娜,女,１９８０年生.唐山学院机电工程系副教授,燕山大学车辆与能源学院博士研究生.２０４ Copyright ©博看网. 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液压胀形试验报告
基本成形性能指数试验-液压胀形试验
液压胀形试验是将试件放在标准模具中，将周边严格压紧，不准周边材料参与变形，利用油压将试件鼓胀起来。
在试件成形球面的过程中，在其顶点上的材料是处在双向等拉状态，从这个顶点的一个单元体上看，两个相互垂直的主应力是相等的。
这个试验方法称为液压胀形试验或双向拉伸试验
一、试验目的：了解液压胀形的试验方法，掌握液压胀形的原理
二、试验试样、工具及设备：
1.试样的技术要求：试样是从待试验的板材上截取，在试样表面分别按0度、45度、90
度方向画直径为8-10mm的相切圆。
画时要轻，不能伤到表面。
2.试验设备：剪板机，液压胀形机，卡尺等
三、试验步骤：
1.把试件放入液压胀形机内，施加足够大的压边力；
2.给试件加载，每隔一定压力记录一次胀形高度h，直至爆裂；
3.卸油，取下试样观察裂口形貌、厚度变化以及想切圆的拉伸情况
四、问题和试验数据
胀形比单向拉伸和杯突试验的优点：由于受双向拉应力，而且沿厚度分布均匀，因此不易失稳起皱，弹复小，尺寸精度高，表面质量好。
以下折线图横坐标为测点，纵坐标为胀形高度，单位mm。
本试验中铝试件为第4次拉裂，钢为第16次。
汽车桥壳液压胀形压力控制系统研究的开题报告
汽车桥壳液压胀形压力控制系统研究的开题报告摘要：随着社会的不断发展，汽车行业得到了迅速的发展。
随着汽车工业的快速发展，汽车零部件的研究和开发也变得越来越重要。
在汽车零部件中，车桥是重要的组成部分之一。
汽车桥壳液压胀形压力控制系统是一种可以提高汽车桥壳韧性的新型技术。
本文从汽车桥壳液压胀形压力控制系统的原理和研究背景入手，进行了详细的探讨和分析，最后给出了研究的目的、意义和计划。
关键词：汽车桥壳；液压胀形；压力控制系统；研究一、研究背景随着汽车行业的快速发展，汽车桥壳作为汽车的重要组成部分之一，具有重要的意义。
目前，随着汽车性能的不断提高及各种环境的变化，传统的钢制车桥已经不能满足现实需求了。
因此，一种独特的汽车桥壳设计方法是迫切需要的。
液压胀形技术是一种新型的加工方法，可以在材料的形状和结构上实现纵向、径向和环向的变形。
通过使用液压胀形技术，可以提高汽车桥壳的韧性和耐久性。
因此，汽车桥壳液压胀形压力控制系统应运而生，并得到了广泛的应用。
二、研究目的本研究的目的是研究汽车桥壳液压胀形技术的原理和应用，建立汽车桥壳液压胀形压力控制系统，并对其进行测试和分析，探索该技术在汽车制造中的运用。
三、研究意义本研究可以为汽车工业的发展提供新思路和新方法。
通过对液压胀形技术的研究和应用，汽车桥壳的性能可以得到提高，从而进一步提升汽车的性能和稳定性，同时还可以降低汽车制造成本，为汽车制造企业的转型和升级提供支撑。
四、研究计划1. 汽车桥壳液压胀形技术的原理研究2. 建立汽车桥壳液压胀形压力控制系统3. 测试和分析汽车桥壳液压胀形压力控制系统4. 探索液压胀形技术在汽车制造中的运用五、结论汽车桥壳液压胀形技术是一种可以提高汽车桥壳韧性和耐久性的新型方法。
通过对该技术的研究和应用，可以进一步提升汽车的性能和稳定性，同时还可以降低汽车制造成本，为汽车制造企业的转型和升级提供支撑。
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基本成形性能指数试验-液压胀形试验
液压胀形试验是将试件放在标准模具中，将周边严格压紧，不准周边材料参与变形，利用油压将试件鼓胀起来。
在试件成形球面的过程中，在其顶点上的材料是处在双向等拉状态，从这个顶点的一个单元体上看，两个相互垂直的主应力是相等的。
这个试验方法称为液压胀形试验或双向拉伸试验
一、试验目的：了解液压胀形的试验方法，掌握液压胀形的原理
二、试验试样、工具及设备：
1.试样的技术要求：试样是从待试验的板材上截取，在试样表面分别按0度、45度、90
度方向画直径为8-10mm的相切圆。
画时要轻，不能伤到表面。
2.试验设备：剪板机，液压胀形机，卡尺等
三、试验步骤：
1.把试件放入液压胀形机内，施加足够大的压边力；
2.给试件加载，每隔一定压力记录一次胀形高度h，直至爆裂；
3.卸油，取下试样观察裂口形貌、厚度变化以及想切圆的拉伸情况
四、问题和试验数据
胀形比单向拉伸和杯突试验的优点：由于受双向拉应力，而且沿厚度分布均匀，因此不易失稳起皱，弹复小，尺寸精度高，表面质量好。
以下折线图横坐标为测点，纵坐标为胀形高度，单位mm。
本试验中铝试件为第4次拉裂，钢为第16次。