工艺参数对汽车EGR管件三维弯曲成形质量的影响分析
PDF下载 (202)何金明,白永洁,束学道,徐海洁.工艺参数对汽车EGR管件三维弯曲成形质量的影响分析[J].宁波大学学报(理工版),2024,37(3):28-35.DOI:10.20098/j.cnki.1001-5132.2023.0706
HE Jinming,BAI Yongjie,SHU Xuedao,XU Haijie.Analysis of the influence of process parameters on the quality of three-dimensional bending forming of automotive EGR pipes[J].Journal of Ningbo University(Natural Science & Engineering Edition),2024,37(3):28-35.DOI:10.20098/j.cnki.1001-5132.2023.0706
| Title: | Analysis of the influence of process parameters on the quality of three-dimensional bending forming of automotive EGR pipes |
| 作者: | 何金明, 白永洁, 束学道, 徐海洁 |
| Author(s): | HE Jinming, BAI Yongjie, SHU Xuedao, XU Haijie |
| 关键词: | EGR管件; 三维弯曲; 相对壁厚; 相对弯曲半径 |
| Keywords: | EGR pipe fittings; 3D bending; relatively thick wall thickness; relative curved radius |
| 分类号: | F407.41 |
| DOI: | 10.20098/j.cnki.1001-5132.2023.0706 |
| 文献标识码: | A |
| 摘要: | 为减少汽车废气再循环(Exhaust Gas Recirculation, EGR)管件三维弯曲缺陷, 提高成品率, 本文建立了304不锈钢本构模型, 采用数值仿真与实验相结合方法对模型成形参数中相对壁厚、相对半径对管材的最大主应变、最大壁厚减薄率等影响因素进行探索, 分析相对壁厚、相对弯曲半径对管材弯曲过程中成形质量的影响. 结果表明, 管材在弯曲成形过程中, 相对壁厚越小, 相对弯曲半径越小, 则管材越容易产生裂纹以及失稳起皱等缺陷; 随着弯曲角度的增大, 管材弯曲最大壁厚减薄率值的增大趋于平缓. 对于易发生塑性变形的金属材料, 其相对壁厚及相对弯曲半径的取值是否合适是减少其裂纹产生的关键因素. 故研究结果可为获得高质量的管件提供理论支撑. |
| Abstract: | In order to improve the yield rate and reduce three-dimensional bending defects in automotive EGR pipes, a constitutive model for 304 stainless steel is developed in this study. A combined approach of numerical simulation and experimental analysis is used to investigate the effects of relative wall thickness and relative radius on the maximum principal strain and maximum thinning rate of the pipes during forming. The impact of relative wall thickness and relative bending radius on the forming quality of the pipes is also analyzed. The results demonstrate that pipes with smaller relative wall thickness and relative bending radius are more prone to defects such as cracks and instability wrinkles during the bending forming process. Furthermore, the increase in the maximum thinning rate of the pipes during bending becomes less significant as the bending angle increases. The appropriate selection of relative wall thickness and relative bending radius is crucial for reducing crack formation in metal materials that are susceptible to plastic deformation. These findings provide valuable theoretical support for achieving high-quality pipe fittings. |
| 参考文献 /References: | [1] 基于驾驶意图识别的纯电动汽车整车控制策略研究[D]. 西安: 长安大学, 2020. [2].许杰. 薄壁管数控弯曲精确成形过程参数优化研究[D]. 西安: 西北工业大学, 2006. [3].吴文杰. 液压无芯绕弯弯管机的自动弯管控制及弯管工艺参数优化研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2019. [4].王永军. 拉弯精确成形智能控制技术研究[D]. 西安, 2005. [5].吴秀林. 基于Stewart平台机构的智能弯管机的优化设计与运动控制[D]. 成都, 2008. [6].TANG N C. Plastic-deformation analysis in tube bending [J]. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2000, 77(12):751-759. [7].KUMAR A. Optimizing the rotary draw tube bending process to avoid wrinkles[J]. International Journal of Modelling and Simulation, 2008, 28(3):281-291. [8].方振兴. 304钢表面钴基合金激光熔覆工艺研究[D]. 乌鲁木齐: 新疆大学, 2021. [9].杨洪刚. 管板电阻点焊熔核形成机理及特征分析方法研究[D]. 上海: 上海交通大学, 2008. [10].林兵兵. 薄壁圆管小弯曲半径数控绕弯成形工艺研究[D]. 南昌: 南昌航空大学, 2016. [11].孙屹博, 于波, 吴国雄. 关节轴承锥曲面模具冷挤压装配时外圈的成形仿真与分析[J]. 轴承, 2019(12):16-21. [12].樊子天, 鄂大辛, 陈吉生. 材料性能和相对壁厚对管材助推弯曲影响的分析[J]. 精密成形工程, 2013, 5(2):16- 1960. [13].余心宏, 董秋月, 赵小军. 飞机小半径导管中频压缩弯曲工艺研究[J]. 航空制造工程, 1998(2):19-21. [14].陈戟铭. 薄壁管数控弯曲成形壁厚变薄的数值分析[D]. 西安: 西北工业大学, 2003. [15].古涛, 鄂大辛, 任颖, 等. 管材弯曲壁厚变形的有限元模拟与试验分析[J]. 模具工业, 2006, 32(4):17-20. [16].杨睿萌, 岳韬, 林磊, 等. 不锈钢连续多弯导管数控弯曲成形数值仿真与工艺优化[J]. 锻压技术, 2022, 47(9): 105-111. [17].苟毓俊, 双远华, 周研, 等. 镁合金管材大曲率无芯弯曲损伤及壁厚变化研究[J]. 稀有金属材料与工程, 2018, 47(8):2422-2428. [18].叶小奔. 数控弯管机工序动作及弯管截面质量研究[D]. 大连: 大连理工大学, 2016. [19].张鹤鹏. 板材粘性介质压力下的褶皱消除过程研究[D]. 沈阳: 沈阳航空航天大学, 2016. [20].刘大海, 陈劲东, 李波, 等. TA18中强钛合金管数控弯曲成形工艺与结构参数显著性分析[J]. 锻压技术, 2021, 46(4):156-165. |
| 备注/Memo: | 收稿日期: 2023−07−10. 宁波大学学报（理工版）网址: http://journallg.nbu.edu.cn/ 基金项目: 国家自然科学基金（51975301）; 浙江省自然科学基金重点项目（LZ22E050002）; 宁波市重点研发计划项目（2022Z064）. 第一作者: 何金明, 硕士研究生, 主要研究方向: 金属塑性成形. E-mail: 2111081108@nbu.edu.cn *通信作者: 束学道, 博导/教授, 主要研究方向: 塑性成形工艺与设备. E-mail: shuxuedao@nbu.edu.cn 宁波大学学报（理工版）网址：http://journallg.nbu.edu.cn/ |
