液壓成形分析及結果評判-液壓系統＿液壓油缸＿氣動元件＿液壓系統廠家

Contact Us

132-2087-3388

Location：Home > News > Branch News

液(ye)壓成形(xíng)分析及(ji)結果評(píng)判

2025.12.15

液壓(ya)成形過(guo)程複雜(zá)且影響(xiang)液壓成(chéng)形性的(de)因素較(jiào)多，國内(nei)衆多專(zhuan)家在液(ye)壓成形(xíng)CAE及缺陷(xiàn)預測方(fang)面進行(hang)了深入(rù)的研㊙️究(jiu)。韓聰、張(zhang)偉玮、謝(xie)文才等(deng)通過施(shī)加不同(tong)的軸向(xiang)壓♍力及(jí)補料量(liang)，研究了(le)液壓成(chéng)形扭力(li)梁的起(qi)皺行為(wei)。郎利輝(hui)、田鵬、程(chéng)鵬志等(děng)分析了(le)預成形(xing)模具形(xing)狀和充(chōng)液成形(xing)時加載(zǎi)路徑對(dui)扭力梁(liáng)充💃🏻液成(chéng)形質量(liàng)🥰的影響(xiǎng)，結果表(biao)明💚：當預(yu)成形模(mó)具導向(xiang)角度過(guò)小時，管(guǎn)坯被擠(jǐ)壓内凹(āo)變形時(shí)，圓角部(bu)位容易(yì)♉起皺；導(dǎo)向角度(dù)過大時(shi)，管坯材(cái)料流向(xiàng)💞凹模困(kun)難，減薄(báo)嚴重；充(chōng)液成形(xíng)時補料(liào)初始液(ye)室壓力(lì)過大，材(cái)料堆積(ji)在零件(jian)端部起(qi)皺嚴重(zhòng)。

液壓成(cheng)形件常(chang)見缺陷(xiàn)

液壓成(chéng)形件大(da)都形狀(zhuang)複雜，材(cái)料強度(dù)高，在液(yè)壓成形(xíng)過程中(zhong)變形複(fú)雜，其最(zuì)常見的(de)成形缺(quē)陷有以(yi)下5類：⑴開(kai)裂。金屬(shǔ)材料局(jú)部減薄(báo)超過其(qi)本身的(de)延伸極(jí)限時，制(zhi)件出現(xiàn)☔裂縫或(huò)🎯暗裂。⑵起(qǐ)皺。液壓(ya)👉成形後(hou)制件仍(réng)存在無(wu)法解決(jué)的👉皺紋(wen)，起皺産(chǎn)生的主(zhǔ)要原因(yin)是管材(cái)周長大(dà)于産品(pin)截面周(zhōu)長，但預(yu)成形截(jie)面形狀(zhuàng)或内高(gāo)壓成🔅形(xíng)😄模具分(fen)模設計(jì)不合理(lǐ)也會導(dǎo)🙇‍♀️緻起皺(zhou)的産生(shēng)。⑶回彈。液(yè)壓成形(xing)件形狀(zhuang)複雜，成(chéng)形後各(gè)個位置(zhi)的殘留(liu)應力不(bú)均，應力(lì)釋放後(hòu)造成零(ling)件變形(xíng)，影響零(ling)件的尺(chǐ)寸精度(du)。⑷飛邊。預(yù)成形或(huo)液壓成(chéng)形時，由(yóu)于分模(mó)不合理(li)⛹🏻‍♀️，造成模(mo)具閉合(he)前材料(liao)被擠入(ru)分☀️模面(miàn)而形成(cheng)飛邊，飛(fei)邊不☁️僅(jin)會使零(ling)件成為(wéi)廢品，而(ér)且會造(zào)成模具(ju)損傷，是(shì)一種非(fēi)🔆常嚴重(zhòng)的缺陷(xian)。⑸不貼模(mo)。液壓成(cheng)🔴形後零(líng)件表面(miàn)與模具(jù)内腔不(bu)貼合，這(zhe)是✏️由于(yu)液壓成(chéng)形時壓(ya)🙇‍♀️力不足(zú)導緻的(de)👉，主要發(fa)生在産(chan)💁品的小(xiao)圓角區(qu)域。

液壓(ya)成形CAE分(fèn)析設置(zhì)

管材(cai)設置

液(yè)壓成形(xíng)一般采(cǎi)用焊管(guǎn)，管材是(shì)由平闆(pan)通過輥(gǔn)壓🌈成🌈形(xíng)，在🔆接頭(tou)🈲部位采(cai)用高頻(pin)焊接方(fang)式，由于(yú)焊接部(bù)位性能(néng)與其他(ta)區域不(bu)同，實際(jì)操作時(shi)應将焊(hàn)縫部♋位(wèi)分布在(zài)零件🧑🏽‍🤝‍🧑🏻變(bian)形較小(xiao)區域，焊(han)管的厚(hou)度一般(ban)為1.5～4.0mm。Autoform提供(gòng)了豐富(fu)的初始(shǐ)🌂管材選(xuan)擇方法(fǎ)，可以👉選(xuǎn)擇初始(shi)為不帶(dài)應力的(de)直管，或(huo)者🏃🏻‍♂️具備(bei)初始應(yīng)🈲力的彎(wan)管，在此(cǐ)過程中(zhōng)需要注(zhu)意的是(shi)Autoform分析的(de)是管件(jian)中性層(céng)直徑。此(cǐ)外，Autoform還🔱提(tí)供了圓(yuan)管、方管(guan)及變徑(jìng)👣管等不(bú)同管材(cai)類型，用(yong)戶可以(yǐ)根據🐆自(zì)身需要(yao)進行選(xuǎn)擇。

工具(jù)體設置(zhì)

在定義(yì)工具體(tǐ)時需要(yao)确定工(gōng)具體的(de)類型，不(bu)同工具(jù)❄️需對應(ying)不同的(de)工具體(tǐ)類型，圖(tu)1、圖2、圖3所(suǒ)示分别(bie)為彎管(guǎn)、預成❗形(xíng)及液壓(yā)成形工(gōng)具體的(de)設置，其(qí)中彎管(guan)成形工(gōng)具由Autoform軟(ruan)件根據(ju)彎曲中(zhong)心線自(zì)動生成(cheng)，預成形(xíng)及液壓(ya)成形工(gong)具體可(kě)以由軟(ruan)件生成(cheng)⛷️或者從(cóng)外部導(dao)入。

工藝(yi)參數設(she)置

彎管(guan)成形工(gong)藝參數(shù)主要是(shi)彎曲角(jiao)速度、芯(xīn)棒及芯(xīn)👉球數量(liàng)、摩🌏擦系(xi)數、工具(ju)體間隙(xì)等，這些(xie)參數需(xu)要與現(xiàn)場設計(jì)⭐值保持(chi)一㊙️緻，才(cái)能得到(dao)匹配的(de)分析結(jie)果。預成(cheng)形分析(xī)與沖壓(ya)分析方(fāng)法一緻(zhì)，需🏃🏻‍♂️要注(zhu)意的是(shi)在做扭(niǔ)力🚶梁預(yu)成形㊙️分(fèn)析時，在(zai)V形部位(wei)存在上(shàng)下兩層(ceng)闆料接(jie)觸的問(wèn)題，此時(shí)㊙️需要設(she)置好闆(pan)料接觸(chu)的參數(shu)。液壓成(chéng)形主要(yào)是内壓(yā)力、合模(mó)力、水平(píng)缸運動(dong)參數，在(zài)實際液(yè)壓成形(xing)過程中(zhōng)，液體壓(yā)力以及(ji)水平缸(gāng)運動随(sui)時間而(er)變化，而(ér)非恒定(ding)值。

CAE分析(xī)結果及(ji)評判

本(ben)文隻說(shuo)明Autoform軟件(jian)做液壓(yā)成形分(fèn)析時使(shi)用的評(píng)判⭐方法(fǎ)，具體評(píng)判準則(zé)基本與(yǔ)沖壓分(fen)析評判(pàn)方法一(yī)緻，因此(ci)本文隻(zhī)針對📞與(yǔ)沖🐪壓不(bu)一緻的(de)結果進(jin)行說明(ming)，主要是(shì)貼模性(xing)、彎管過(guò)程及預(yu)成形過(guò)程缺陷(xian)的評價(jià)。

貼模性(xing)評判

對(dui)于貼模(mo)性的評(ping)判，首先(xiān)用到的(de)是接觸(chù)距離評(ping)判标✏️準(zhǔn)（Contact Distance Above)，這是一(yi)個最直(zhí)觀的模(mo)拟結果(guo)評判方(fāng)法，根據(jù)産品公(gong)差要求(qiú)可以知(zhi)道☂️液壓(yā)成形後(hòu)零件與(yǔ)上下模(mo)之間的(de)距離，如(ru)圖4所示(shi)，扭力梁(liáng)在過渡(du)區域存(cún)在的最(zui)大距離(lí)為2mm，這主(zhu)💃🏻要是由(you)于産品(pin)局部🔴圓(yuán)角過小(xiǎo)，在内壓(yā)力隻⭐有(yǒu)200MPa時無法(fa)完👨‍❤️‍👨全脹(zhàng)形到位(wèi)，需要更(gèng)大的内(nei)壓力才(cái)能脹形(xíng)到位。

對于(yú)底盤零(líng)部件來(lái)說，很多(duo)都采用(yòng)沖彎的(de)方式，這(zhe)種方式(shì)在彎曲(qu)過程中(zhōng)會出現(xian)管材壓(yā)癟，如圖(tu)5所示，從(cóng)圖🌈6中可(ke)以看🔴出(chu)，這是由(you)⚽于管材(cai)在沖彎(wān)時隻是(shì)中間部(bù)位産生(shēng)了變形(xing)，而兩頭(tou)彎🚶‍♀️曲部(bu)位😘并未(wèi)産生變(bian)形，因此(cǐ)需要通(tōng)過優化(huà)工藝方(fang)案，解決(jue)壓彎過(guò)程中出(chū)現的壓(yā)癟情況(kuang)。

截面畸(ji)變分析(xi)

在彎管(guǎn)分析時(shí)，除了常(chang)見的由(yóu)于圓角(jiǎo)半徑過(guò)小導緻(zhi)的🌈産🌈品(pǐn)内🐇側起(qǐ)皺及外(wài)側開裂(lie)之外，還(hái)存在管(guan)材的截(jie)面變形(xing)，特☀️别是(shi)在方管(guan)彎曲時(shi)更容易(yì)出現此(cǐ)類問題(tí)，如圖7所(suo)示，該彎(wān)管的彎(wan)曲半徑(jing)為120mm，頂面(mian)凹陷嚴(yan)重，通過(guo)調整模(mo)具間隙(xi)等措㊙️施(shī)可以解(jiě)決此問(wèn)題。

咬邊(biān)缺陷分(fen)析

預成(chéng)形時容(róng)易出現(xiàn)咬邊的(de)情況，Autoform分(fèn)析咬邊(bian)可以采(cai)用最大(da)接觸應(yīng)力（Max Contact Pressure)來判(pàn)斷，最大(da)接觸應(yīng)力值較(jiao)周邊📱區(qu)域👉明顯(xian)偏大，則(zé)存在發(fā)生咬邊(bian)的風險(xiǎn)，某扭力(lì)梁CAE結果(guǒ)與實際(jì)情㊙️況的(de)比較，如(ru)圖8、圖9所(suo)示。

進料(liao)狀态分(fèn)析

對于(yú)預成形(xíng)來說，最(zui)重要的(de)是預成(cheng)形後零(líng)件能否(fou)達到預(yu)定的📞形(xíng)狀，以便(bian)液壓成(cheng)形能夠(gou)順利完(wán)成，最🧑🏾‍🤝‍🧑🏼終(zhōng)生産出(chū)合格的(de)零♍部件(jian)👄，如圖10所(suo)示。在扭(niu)力梁的(de)預成形(xing)過♍程中(zhōng)，導向角(jiao)的角度(du)會導緻(zhi)預🔴成形(xing)的效果(guǒ)🧡出現偏(pian)差，因此(ci)需要合(hé)适的導(dǎo)📧向角以(yi)滿足扭(niǔ)力梁的(de)進料狀(zhuang)态，如圖(tú)11所示。

在(zài)預成形(xíng)過程中(zhōng)可能存(cún)在起皺(zhòu)或者波(bō)紋的狀(zhuàng)态，有時(shi)這🌐種起(qǐ)皺或者(zhe)波紋是(shì)有益的(de)，可以延(yán)緩液壓(yā)成形👅零(ling)件的開(kai)⛱️裂，因此(ci)在💃🏻預成(chéng)形過程(chéng)中出現(xiàn)的一些(xiē)問題，需(xū)要通過(guo)最終的(de)液壓成(chéng)形結果(guǒ)來判斷(duan)是否需(xū)要消除(chu)。

預成形(xíng)及液壓(yā)成形後(hòu)的回彈(dàn)結果需(xū)要重點(dian)考慮，特(te)别是高(gao)強鋼零(ling)件預成(chéng)形後的(de)回彈可(kě)能會導(dao)緻液壓(ya)🏃🏻成形合(hé)模時出(chu)現咬邊(bian)等現象(xiang)，因此在(zai)彎管及(ji)預成形(xing)後必須(xū)🎯增加回(hui)👄彈分析(xī)，判斷零(ling)件是否(fou)存在問(wen)題。彎管(guan)後及液(ye)壓成形(xing)後的零(ling)件回彈(dàn)狀況如(rú)圖😍12、圖13所(suo)示。

對于(yú)液壓成(cheng)形管材(cai)來說，大(da)部分都(dōu)是采用(yòng)高頻焊(hàn)📞管㊙️或者(zhě)激光㊙️焊(han)管，由于(yú)拼焊線(xiàn)位置的(de)材料性(xìng)能與零(líng)件本體(tǐ)不一緻(zhì)，因此需(xu)要對拼(pin)焊線的(de)位置進(jin)行分析(xī)，以避免(miǎn)拼焊線(xian)布置在(zai)沖孔或(huò)者小圓(yuan)角等變(biàn)形區域(yù)，如圖14所(suo)示。同🌐時(shi)，如果有(you)拼焊線(xian)位置材(cái)料參數(shu)，也可以(yǐ)輸入軟(ruǎn)件進行(háng)詳細分(fen)析，判斷(duàn)管件是(shì)否❌存在(zài)開裂等(děng)☁️情況。

Autoform軟(ruan)件液壓(yā)成形分(fen)析的局(ju)限性

随(suí)着電動(dòng)車輕量(liang)化的需(xū)求，在全(quan)鋁車身(shēn)上使用(yong)液壓👅成(chéng)形技術(shu)🌂可以提(ti)高車身(shen)的抗碰(peng)撞等性(xing)能，奧迪(di)A8前壁闆(pǎn)橫梁采(cǎi)用的就(jiu)是✨液壓(ya)成形，如(ru)圖15所示(shi)。由于Autoform的(de)功能😘主(zhu)要集中(zhōng)在沖💋壓(yā)方面，而(er)非專♍門(men)的液壓(ya)成形分(fen)析軟件(jiàn)，因此其(qi)🧡無法完(wán)成🈲“日”字(zi)形等💁型(xíng)材液壓(ya)成形分(fèn)析。同時(shí)針對鋁(lǚ)型材的(de)不等壁(bi)厚，Autoform軟件(jian)也無㊙️法(fa)進行有(yǒu)效分析(xi)，需要等(děng)效成相(xiang)同壁厚(hou)才行，因(yīn)此對分(fèn)析結果(guo)具有一(yi)定損失(shī)。

⑴利(lì)用Autoform軟件(jiàn)的速度(du)及操作(zuo)便利性(xing)，可以快(kuai)速的完(wán)成從彎(wān)✔️管、預成(cheng)形、液壓(ya)成形、激(jī)光切割(ge)等各種(zhong)分析工(gōng)作。

⑵通過(guo)Autoform分析結(jié)果，除了(le)可以進(jin)行開裂(liè)、起皺、回(hui)彈等結(jie)果評判(pan)之外，還(hai)可以進(jin)行管材(cái)折彎、截(jié)面畸變(bian)、咬邊缺(quē)陷、進料(liao)狀态評(píng)估及拼(pin)焊線位(wèi)置評估(gu)。

News