载重车辆驱动桥壳一体化成形工艺及关键技术研究

本书以载重车辆整体式驱动桥壳的使用需求为出发点，以当前载重车辆厚壁驱动桥壳制造技术的不足和汽车轻量化的发展趋势为导向，系统阐述了以厚壁无缝钢管为材料制造驱动桥壳的一体化成形新工艺，着重对驱动桥壳两端轴头和中部琵琶孔成形方式的创新性设计进行了介绍，从理论解析、数值模拟等角度对其中关键的成形工序进行了深入探索，研究了材料金属在制造过程中的变形机理和工艺参数变化对产品成形性的影响规律，完善了整体式驱动桥壳成形技术的工艺理论，并通过工程实例对相应的理论、方法进行应用验证分析。
本书力求科学性、实用性和优选性，可读性好，能让读者在有限的时间里掌握本书所阐述的驱动桥壳一体化成形的工艺理论与方法，为相关复杂零部件的工艺设计与生产提供参考。

第1章绪论1
1.1本书研究的工程背景1
1.2整体式驱动桥壳制造技术的研究现状4
1.2.1无缝钢管端部缩径成形技术的研究现状4
1.2.2无缝钢管中部琵琶孔胀形技术的研究现状6
1.3整体式驱动桥壳制造技术研究中存在的问题9
1.4本书的研究意义及主要内容11
1.4.1本书的研究意义11
1.4.2本书的主要内容12
第2章载重车辆整体式驱动桥壳成形过程介绍与理论解析15
2.1载重车辆整体式驱动桥壳成形新工艺介绍16
2.1.1载重车辆整体式驱动桥壳产品结构特征16
2.1.2整体式驱动桥壳成形工艺17
2.2无缝钢管端部缩径成形及内腔整形工艺方案研究19
2.2.1整体式驱动桥壳轴头缩径及内腔整形工艺选择19
2.2.2无缝钢管的极限缩径成形系数校核22
2.3无缝钢管端部缩径成形及内腔整形过程理论解析24
2.3.1无缝钢管推压缩径成形过程理论解析25
2.3.2驱动桥壳轴头内腔整形过程理论解析32
2.4驱动桥壳中部琵琶孔扩胀成形方案研究41
2.4.1径向机械扩胀成形工艺41
2.4.2极限扩胀成形系数研究43
2.5本章小结48
第3章整体式驱动桥壳端部轴头成形及圆管推方工艺研究49
3.1整体式驱动桥壳端部轴头成形过程工艺研究50
3.1.1无缝钢管端部镦粗过程有限元模拟50
3.1.2无缝钢管多工序缩径及整形过程有限元模拟53
3.1.3缩径成形工艺参数对金属塑性变形过程的影响规律66
3.1.4整形过程工艺参数对金属塑性变形过程的影响规律70
3.2整体式驱动桥壳推方成形工艺研究72
3.2.1驱动桥壳推方工艺介绍72
3.2.2驱动桥壳辊轧推方过程有限元模型的建立73
3.2.3驱动桥壳辊轧推方过程数值模拟结果及分析74
3.3本章小结77
第4章整体式驱动桥壳中部琵琶孔扩胀成形工艺研究79
4.1驱动桥壳琵琶孔预胀形过程数值模拟79
4.2驱动桥壳琵琶孔径向机械扩胀成形过程数值模拟83
4.3驱动桥壳琵琶孔轴向整形过程数值模拟85
4.4工艺参数变化对驱动桥壳琵琶孔成形性的影响87
4.4.1轴向推力对径向成形载荷及扩胀区壁厚分布的影响89
4.4.2扩胀区的预热温度对径向成形载荷及扩胀区壁厚分布的影响91
4.4.3扩胀芯的径向扩胀速度对径向胀形载荷及扩胀区壁厚分布的影响92
4.4.4模具和管坯之间的摩擦系数对径向胀形载荷及扩胀区壁厚分布的影响93
4.5驱动桥壳琵琶孔径向扩胀成形过程工艺参数优化94
4.6本章小结97
第5章载重车辆整体式驱动桥壳成形关键技术试验研究99
5.1整体式驱动桥壳端部轴头成形试验99
5.2整体式驱动桥壳中部琵琶孔径向机械扩胀成形试验104
5.2.15t载重车辆驱动桥壳琵琶孔扩胀成形试验方案104
5.2.25t载重车辆驱动桥壳琵琶孔径向扩胀成形试验模拟106
5.2.3驱动桥壳中部琵琶孔扩胀成形试验111
5.2.4驱动桥壳中部琵琶孔扩胀成形试验结果分析114
5.3本章小结118
第6章载重车辆整体式驱动桥壳成形专用机构设计120
6.1驱动桥壳端部轴头成形机构设计120
6.2驱动桥壳琵琶孔扩胀成形机构设计122
6.2.1尖劈预扩胀机构设计123
6.2.2径向机械扩胀及轴向整形机构设计124
6.3本章小结126
第7章研究结论与展望128
7.1研究结论128
7.2研究展望129
参考文献131