摘要：汽车桥壳是大尺寸复杂形状管件,横截面存在小圆弧,使用传统液压胀形需要超高内压,难以成形。本文简介胀压成形工艺,分析了预成形管坯多向压制过程,揭示出小圆弧的成形机理,并推导出应力大小与内压、外压的表达式,给出小圆弧内壁点近似塑性变形条件及屈服轨迹,分析出小圆弧曲率半径差异及裂纹的原因,并给出小圆弧设计方法。针对某轴荷10 t桥壳管件的胀压成形进行了有限元模拟,小圆弧应力状态的变化趋势同理论分析一致,并揭示了不同压制方式下模具压制力、小圆弧两侧应力及相对内径的变化规律,拟合出剪切应力与圆弧相对内径的表达式,依据小圆弧设计方法确定压制系数、摩擦因数及圆弧相对内径范围。进行了桥壳管件胀压成形工程试验,实测模具压制力及样件横截面的小圆弧尺寸,相同条件下的有限元模拟与试验结果吻合。

摘要：重型货车桥壳尺寸大、承载重,桥包部分受力复杂,在开发试验及工程应用中存在开裂现象。本文中提出了无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳设计方法,给出了胀压成形工艺流程;设计并试制出1∶1的轴荷11.5 t重型货车桥壳样件,通过胀压成形过程的有限元模拟,揭示了桥壳的壁厚变化以及后盖过渡圆弧面的应力分布规律,揭示出桥包的变形强化系数达到1.37~1.61。通过在桥壳样件上推力座施加65 kN纵向力的扭转工况静强度模拟及试验,揭示出桥包部分的切向应变和法向应变最大为317με、每米轮距的最大纵向变形小于0.91 mm,并给出了桥包前平面高出两侧宽度、无缝钢管壁厚的设计依据。基于实车采集载荷谱下进行扭转工况的疲劳试验,胀压成形桥壳样件经过5个阶段共计141.9万次的循环,仍保持完好未失效。研究结果表明,无缝钢管胀压成形的重型货车桥壳质量轻、强度刚度高,为彻底解决桥包的失效问题提供了重要参考。

摘要：在大尺寸重卡桥壳胀压成形试验中,近似回转体预成形管坯充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包壁厚减薄率大、后盖存在开裂。为此,设计了D形横截面的预成形管坯及轴向-环向补料液压胀形工艺,分析了轴向补料、轴向-环向补料阶段的应力状态及变形特征,推导出不同变形区的塑性变形条件以及中间横截面典型特征点环向应力的表达式。针对某载荷10 t重卡桥壳,进行了D形截面管坯液压胀形有限元模拟,揭示了各变形区的正应力、剪应力的变化规律以及金属沿环向的流动规律。进行了重卡桥壳胀压成形生产试验,成功制备出D形截面预成形管坯,成形性良好,金属环向流动量及壁厚分布与模拟结果吻合,壁厚相对减薄率明显降低;充液压制成形后的桥壳管件,中部桥包部分壁厚增加,消除了后盖开裂隐患,而且切除的附件前盖减少15.64%。

摘要：基于前期提出的波形套缩径—胀形复合成形方法 ,设计了 5套模具 ,试制出不同规格的波形套。测出波形套的工作特性曲线 ,揭示出几何参数对其特性曲线的影响规律 :在最大外径不变时 ,随着波纹圆角半径r0 的增大 ,特性曲线中弹性区的斜率增大 ,进入塑性变形所需要的压力亦增大 ;在波纹圆角半径r0不变时 ,随着波形套最大外径的增大 ,特性曲线中弹性变形区的斜率减小 ,进入塑性变性所需要的压力亦减小。为进一步给出波形套的设计方法奠定了基础。

摘要：提出汽车波形套成形的复合缩径-胀形工艺,设计了成形模具,给出了胀形用弹性介质的设计原则,建立了波形套复合缩径-胀形力学模型,推导出各变形区的静力平衡方程,在试验研究的基础上求解了各变形区的应变场及应力场。

摘要：设计与试制了不同规格的波形套试件,测试了其工作特性。建立了波形套工作状态下的数学-力学模型,求解了理论特性,并用ANSYS进行了数值模拟,理论解、模拟解与试验结果吻合。揭示了波形套的定量工作特性以及几何参数对其特性的影响规律:在最大外径不变时,随着波纹圆角半径的增大,特性曲线中弹性区的斜率增大,进入塑性变形所需要的压力亦增大;在波纹圆角半径不变时,随着波形套最大外径的增大,特性曲线中弹性变形区的斜率减小,进入塑性变形所需要的压力亦减小。波形套工作特性的理论与试验研究,为确立其设计方法,促使该类零件广泛应用奠定了基础。

摘要：基于对四轮独立驱动汽车进行的动力学分析,提出通过调节驱动电机的电流来控制各轮纵向力以提高车辆操纵稳定性的策略。建立了驱动系统的动态响应模型,并将其变换为驱动系统控制模型。提出整车控制方案和控制器参考输入的调整方法,并运用最优控制理论设计了驱动系统反馈控制器。最后采用等转矩和等功率驱动力分配策略进行实验,结果表明该方法能取得较好的控制效果。

摘要：针对同轴式电动汽车驱动桥,设计了带轴头桥壳的一体式成形工艺,首先选用无缝钢管进行胀压成形制得预成形管坯,再对两端圆管部分进行冷态缩径、热态挤压成形轴头及与内侧连接的台肩。建立轴头挤压成形的力学模型,分析金属的流动趋势,揭示挤压量、镦粗区加热长度对轴头、台肩成形的影响规律,并给出挤压量的近似计算公式。针对某轴荷80 kN的电动汽车桥壳,通过有限元模拟和1∶1工程试验,揭示了挤压量s、镦粗区加热长度L对台肩根部壁厚、内腔圆角半径的影响规律,确定了s的合适范围为36~39 mm、L的合适范围为34~44 mm。研究表明:设计的一体式成形工艺可行,为生产实践提供了重要依据。

摘要：针对目前生产中胀压成形桥壳后盖区存在开裂的现象,通过对两种极端情况下预成形管坯压制成形变形的分析,揭示了后盖区开裂的原因;提出了预成形管坯后盖冠顶最大纵向轮廓形状的设计方法,给出了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的定义。针对某载重5t的汽车桥壳,采用ABAQUS有限元分析软件对多组不同后盖尺寸的预成形管坯压制成形过程进行了数值模拟,确定了轮廓基准系数K0和渐变系数K1的取值范围。进行了压制成形实验,结果表明:优化设计后的预成形管坯充液压制时成形效果好,后盖区壁厚减薄率低、无开裂。

摘要：通过推压-拉拔复合缩径的力学模型定性分析了不同外径芯轴缩径时管坯的受力及变形差异,并给出了芯轴外径设计公式;针对某载重6.5 t胀压成形汽车桥壳管件的第一道次推压-拉拔复合缩径,设定不同的芯轴外径影响系数并进行了有限元模拟,分析了芯轴外径对管坯缩径成形的影响规律,基于传力区不失稳及管端不开裂给出了芯轴外径影响系数的设定范围;在专用设备上进行了第一道次推压-拉拔复合缩径试验,成功试制出缩径样件,试验结果与有限元模拟结果相吻合。