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提出背景 液压成形能够提供结构轻量化的零件，是适应汽车和飞机等运输工具结构轻量化发展起来的先进制造技术。轻量化主要有两条途径：一是材料途径，采用铝合金、镁合金、钛合金和复合材料等轻质材料；二是结构途径，采用空心变截面、变厚厚薄壁壳体等结构。据统计，对于一定的减重目标，在航空航天领域，采用轻质材料减重的贡献大约为2/3，结构减重的贡献大约为1/3；而在汽车行业，与航空航天领域相反，轻量化主要采用结构减重的途径，即设计合理的轻体结构。而要实现这些具有复杂或特殊特征轻体结构的加工、量产，其它常规工艺往往很难实现，必须采用液压成形技术。 铝代钢是汽车轻量化主要发展趋势之一，铝型材的可加工性推动了具有复杂特征汽车零部件，特别是高附加值的高端车零部件的设计趋势和应用趋势，而这类零部件若使用常规工艺，要么工序繁多、成本高企，要么常规工艺根本无法加工或量产。因此，液压成形将是这类零部件的核心生产工艺。 充液成形作为一种新型液压成形工艺，改变了传统内高压成形的加载方式，有效降低成形压力，显著减小合模力。同时，对材料塑性力学性能要求大大降低。基于以上技术优点，充液成形对设备、工装、控制、维护等方面的要求明显低于传统内高压成形，因此又具有很好的成本优势，更适合大批量、多规格的汽车零部件产业化应用。 目前我市范围内，复杂汽车零部件充液成形技术开发及应用处于空白。市场上，具有典型该类工艺特征的复杂零部件仅见于进口件，国产件未在市场上发现。掌握充液成形技术并应用不仅是实现技术上的突破，也是实现市场突破、开拓新产值增长点的必要基础。 综上，充液成形的技术优点和成本优势非常契合轻量化发展需求和市场需求，可以实现相对绿色、低投入的复杂特征成形加工，拓展可加工产品类型宽度，建立更有效的技术壁垒，进而实现相关市场优势，为我市经济发展和社会发展贡献力量。 研究内容 通过合作研究、开发，具体的开展以下工作内容： 1、建立复杂零部件坯料型材截面形状评估方法 目前对充液成形变形机理的理论研究可以对简单、规则截面管梁件进行较准确的计算以确定坯料截面形状、尺寸。但是对6系和7系铝合金复杂截面、复杂特征管梁类汽车零部件，坯料截面正确评估方法还有待研究。评估的正确性及准确程度直接影响后续仿真分析轮次。须结合理论分析和有效经验，确定一套行之有效的复杂零部件坯料型材截面形状评估方法。 2、充液成形工艺仿真分析方法及应用 核心工作是对仿真结果进行深度研究分析，建立仿真与实际工艺量化关系，结合产品设计要求、工艺要求、模具结构设计边界，给出所仿真方案的可行性分析及结论，给出改进意见及措施，给出与成形工艺矛盾的产品特征设计缺陷并提出量化改进方法。 3、充液成形关键参数控制策略研究。依据工序规划和仿真优化确定的工艺方案，开展充液成形过程可变合模力策略研究，给出合模压下量与充液压强数值间的量化控制关系计算法。 考核指标 对复杂铝合金零部件的充液成形工艺进行研究，并在具体产品上体现成果。 1）开发出1至2款合格铝合金产品及其相关模具，满足量产要求。 2）产品关键尺寸公差±1.5mm；测点合格率≥95%；无不可接受的外观缺陷。 3）充液成形工序节拍≤40s/件。 4）开发出异型截面管端密封头的结构设计，保证材料利用率≥95%，特殊零部件材料利用率不得低于90%。 5）给出1套充液成形生产线完备设计方案。方案应包括产线负荷能力计算、产线构成、产线工作流程及自动化程度、工序布局、设备选型及布局、产品物流路线、产线能耗计算、人员岗位及数量安排、安全防护方式等。 项目技术需求方：凌云工业股份有限公司 项目拟总投入：400万元 联系人：仲萍 13231252777
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