液壓成形_青島液壓成形_青島液壓成形廠家-郑州顺宝机械制造集团(5G网站)

新聞中心

公司新(xīn)聞

液壓(yā)技術

當前(qián)位置：網站首頁 > 新(xīn)聞中心 > 行業資訊(xun)

液壓成形分析及(jí)結果評判

2025.12.13

液壓成(chéng)形過程複雜且影(ying)響液壓成形性的(de)因素較多，國♊内衆(zhong)多專家在液壓成(chéng)形CAE及缺陷預測方(fāng)面進行了深入⛱️的(de)研究。韓聰、張偉玮(wei)、謝文才等通過施(shi)加不同的㊙️軸向壓(ya)力及補料量，研究(jiu)了液壓成形扭力(lì)梁的起皺♋行為。郎(lang)利輝、田鵬、程鵬志(zhì)等分♋析了預成形(xing)模具形狀和充液(ye)成形時加載路徑(jing)對扭力梁充♋液成(chéng)形質量的影響，結(jie)果表明：當預成形(xíng)模具導向角度過(guò)小時，管坯被擠壓(yā)内凹變形時，圓角(jiao)部位容易起皺；導(dǎo)向角度過大時，管(guǎn)坯材料流向凹模(mo)困難，減薄嚴重🆚；充(chong)液成形時補料初(chū)💜始液室壓力過大(da)，材料堆積在零件(jiàn)端部起皺嚴重。

液(yè)壓成形件常見缺(que)陷

液壓成形件大(da)都形狀複雜，材料(liào)強度高，在液壓成(cheng)形過程❓中🌏變形複(fu)雜，其最常見的成(chéng)形缺陷有以下5類(lei)：⑴開裂。金屬材料局(jú)部減薄超過其本(ben)身的延伸極限時(shi)，制件出現裂縫或(huò)暗裂。⑵起皺。液壓👣成(cheng)形後制件仍存在(zài)無法解決的㊙️皺紋(wén)，起皺産生的主要(yao)原因是❓管材周長(zhang)大于産品截面周(zhou)長，但預成形截面(mian)形狀或内高壓成(chéng)形💯模具分模設計(jì)不合理也會導緻(zhì)起皺的産生。⑶回彈(dàn)。液壓成形件形狀(zhuang)複雜，成形後各個(ge)♍位置的殘留應力(li)不均，應力釋放後(hòu)造成零件變形，影(ying)響零件的尺寸精(jing)度。⑷飛邊。預成形或(huo)液壓成形時，由于(yu)分模不合理，造成(chéng)模具閉合前材料(liao)被擠入分✔️模面而(er)形成🤩飛邊，飛邊不(bu)僅會使零件成為(wei)廢品，而🔅且會造成(chéng)模具損傷，是一種(zhǒng)非常嚴重的缺陷(xiàn)。⑸不貼📱模。液壓成形(xíng)後零件表面與模(mo)具内腔不貼合，這(zhè)是由于液壓成形(xíng)時壓力不足導緻(zhì)的，主要發生在産(chǎn)品的小圓角區域(yu)。

液壓成形CAE分析設(she)置

一般零件液壓(yā)成形工藝規劃為(wei)：制管→彎曲成形→預(yù)成🍉形→液壓成形+液(ye)壓打孔→激光切割(ge)端頭+割孔→擴口等(děng)工藝，Autoform可以完成從(cong)彎管至擴口等所(suǒ)有工序的分析。

管(guǎn)材設置

液壓成形(xing)一般采用焊管，管(guǎn)材是由平闆通過(guò)輥壓成形，在接☎️頭(tou)📐部位采用高頻焊(han)接方式，由于焊接(jiē)部🏒位性能與其他(ta)區域不同，實際操(cāo)作時應将焊縫部(bù)位分布在零件變(bian)形較小區域，焊管(guan)的厚度一般為1.5～4.0mm。Autoform提(tí)供了豐富的初始(shǐ)管材選擇方法，可(kě)以選擇初始為不(bú)帶應力㊙️的直管，或(huò)者具備初始應力(lì)的彎管，在此過程(cheng)中需要注意的是(shì)Autoform分析的是管件中(zhong)性層直♻️徑。此外，Autoform還(hái)提供了圓管、方‼️管(guǎn)及變徑管等不同(tong)管材類型，用戶可(kě)以根據🐕自身需要(yao)進行選擇。

工具體(ti)設置

在定義工具(ju)體時需要确定工(gong)具體的類型，不同(tong)工具需對👌應不✊同(tong)的工具體類型，圖(tu)1、圖2、圖3所示分别為(wei)彎管、預成形及液(yè)壓成形工具體的(de)設置，其中彎管☔成(chéng)形工具由Autoform軟件根(gēn)據彎曲中心線自(zì)動生成，預成形及(jí)液壓成形工具♻️體(ti)可以由軟件生成(chéng)或者從外部導入(rù)。

工藝參數設置

彎(wan)管成形工藝參數(shù)主要是彎曲角速(su)度、芯棒及芯球🐇數(shù)量🧑🏾‍🤝‍🧑🏼、摩擦系數、工具(jù)體間隙等，這些參(can)數需要與✂️現場設(she)計值保持一緻，才(cái)能得到匹配的分(fen)析結果。預成形分(fèn)析與沖壓分💃析方(fāng)法🏒一緻，需要注意(yi)的是🚶在做扭力梁(liáng)預成形分析時，在(zai)♻️V形部位存在上下(xià)兩層闆料接觸🔞的(de)問題，此時需要設(she)置好💃闆料接觸的(de)📱參數。液壓成形主(zhu)要是内壓力、合模(mó)力、水平缸運動🥰參(cān)數，在實際液壓成(chéng)形過🔴程中，液體壓(ya)力以及水平缸運(yun)動随時間而變化(huà)，而非恒定值。

CAE分析(xī)結果及評判

本文(wén)隻說明Autoform軟件做液(ye)壓成形分析時使(shi)用的評判👄方法，具(ju)體評💋判準則基本(běn)與沖壓分析評判(pàn)方法一緻，因此本(ben)文隻🔅針對與沖壓(yā)不一緻的結果進(jin)行說明，主要是貼(tiē)模性、彎管㊙️過程及(ji)🏃預成形過程缺陷(xian)的評價。

對于貼模性的(de)評判，首先用到的(de)是接觸距離評判(pan)标準（Contact Distance Above)，這是一⛷️個最(zuì)直觀的模拟結果(guo)評判方法，根據産(chǎn)品💚公差要求可以(yǐ)知道液壓成形後(hou)零件與上下模之(zhi)間⛷️的距離，如圖4所(suo)📐示，扭力梁在過渡(du)區域存在🏃‍♂️的最大(da)距離為2mm，這主要是(shì)由于産品局部圓(yuán)角過小，在内壓力(lì)隻👉有200MPa時無法完全(quan)脹形到位，需要更(geng)大的📱内壓力才能(neng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻脹形到位。

彎管分(fen)析結果評判

對于(yú)底盤零部件來說(shuō)，很多都采用沖彎(wan)的方式，這種方式(shì)在彎🙇‍♀️曲過程中會(huì)出現管材壓癟，如(rú)圖5所示，從圖6中可(kě)以看🈚出，這是由🤩于(yu)管材在沖彎時隻(zhī)是中間部位産生(sheng)了變形，而兩頭彎(wan)曲部位并未産生(sheng)變形，因此需要通(tong)過優化工藝方案(an)，解決壓彎過程中(zhong)❓出現的壓癟情況(kuàng)。

截面畸變分析

在(zài)彎管分析時，除了(le)常見的由于圓角(jiao)半徑過小導💞緻🈲的(de)🥵産品内側起皺及(ji)外側開裂之外，還(hái)存在管材的截面(miàn)變形，特别是在方(fāng)管彎曲時更容易(yi)出現此類問題，如(ru)圖7所示，該彎管的(de)彎曲半徑為120mm，頂面(miàn)凹陷👌嚴重，通過調(diào)整模具間隙等措(cuo)施可以解決此問(wèn)題。

咬邊缺陷分析(xī)

預成形時容易出(chū)現咬邊的情況，Autoform分(fen)析咬邊可以采⛱️用(yong)🌍最大接觸✍️應力（Max Contact Pressure)來(lai)判斷，最大接觸應(ying)力值較周邊區域(yù)明顯偏大，則存🏃在(zài)發生咬邊的風險(xian)，某扭力梁CAE結果與(yu)實際情況的比較(jiào)，如圖⁉️8、圖9所示。

進料(liào)狀态分析

在預成形過程(cheng)中可能存在起皺(zhòu)或者波紋的狀态(tai)🚶‍♀️，有時這種起皺或(huo)者波紋是有益的(de)，可以延緩液壓成(chéng)形零件的開裂，因(yin)此在預成形過程(chéng)中出現的一🐉些問(wèn)題，需要通🌍過最終(zhong)的液壓成形結🍉果(guo)來判斷是否需要(yao)消👉除。

回彈結果評(ping)價

預成形及液壓(ya)成形後的回彈結(jie)果需要重點考慮(lǜ)，特别是高🤟強鋼零(líng)件預成形後的回(hui)彈可能會導緻液(ye)壓成形合模時出(chū)現咬邊等現象，因(yin)此在彎管及預成(chéng)形後必須增加回(huí)㊙️彈分析，判斷零件(jiàn)是否存在問題。彎(wān)管後及液壓☎️成形(xing)後的🌍零件回彈狀(zhuang)況如圖12、圖13所示。

對(duì)于液壓成形管材(cái)來說，大部分都是(shi)采用高頻焊管或(huo)者激光焊管，由于(yu)拼焊線位置的材(cái)料性能與零件本(běn)體不一緻，因💃此需(xu)要對拼焊線的位(wei)置進行分析，以🔞避(bi)免拼焊線布✔️置在(zai)沖孔或者小圓角(jiǎo)等變形區域，如圖(tu)14所示。同時，如果有(yǒu)拼焊線位置材料(liào)參數，也可以輸入(ru)軟件進行詳細分(fen)析，判斷管件是否(fou)存在開裂等情況(kuàng)。

Autoform軟件液壓成形分(fèn)析的局限性

随着(zhe)電動車輕量化的(de)需求，在全鋁車身(shen)上使用液壓成形(xíng)技術可以提高車(che)身的抗碰撞等性(xìng)能，奧迪A8前壁闆橫(héng)梁采用的就是液(yè)壓成形，如圖15所示(shi)。由于Autoform的功能主要(yào)集中在沖壓方面(mian)，而非專門的液壓(yā)成形分析軟🈲件，因(yin)此其無法完成“日(ri)”字形等⁉️型材液壓(ya)成形分析。同時針(zhen)對鋁型材的不等(děng)壁厚，Autoform軟件也無❌法(fa)進行有效分💜析，需(xu)要等效成⭐相同壁(bi)厚才行，因此對分(fen)析結果具有🏃‍♂️一定(ding)損失。

結論

⑴利用Autoform軟(ruǎn)件的速度及操作(zuò)便利性，可以快速(sù)的完成🐅從彎管✊、預(yù)成形、液壓成形、激(ji)光切割等各種分(fen)析工作。

⑵通過Autoform分析(xi)結果，除了可以進(jin)行開裂、起皺、回彈(dan)等結果評判之外(wai)，還可以進行管材(cai)折彎、截面畸變、咬(yao)邊缺陷、進料🏃‍♂️狀态(tài)評估🌈及拼焊線位(wei)置評估。

⑶對于“日”字(zi)鋁型材及不等壁(bì)厚鋁型材，由于軟(ruan)件的局限性✉️，Autoform無法(fǎ)完成相應的分析(xi)工作，需要采用其(qí)他軟件開展此類(lei)零件的分析工作(zuo)。