主要符号表 1
第1章 概论 3
1.1 液压成形技术种类和特点 3
1.1.1 液压成形定义和种类 3
1.1.2 内高压成形技术特点 3
1.1.3 板料液压成形技术特点 7
1.1.4 封闭壳体液压成形技术特点 9
1.2 液压成形技术现状 9
1.2.1 内高压成形技术现状 9
1.2.2 板料液压成形技术现状 13
1.2.3 壳体液压成形技术现状 15
1.3 液压成形技术发展趋势 17
1.3.1 内高压成形技术发展趋势 17
1.3.2 板料液压成形技术发展趋势 18
1.3.3 壳体液压成形技术发展趋势 19
1.4 液压成形技术新进展 19
1.4.1 管材内高压成形技术新进展 19
1.4.2 板材液压成形技术新进展 22
1.4.3 封闭壳体液压成形技术新进展 23
1.4.4 液压成形领域文献分析 23
第2章 变径管内高压成形技术 25
2.1 工艺过程和应用范围 25
2.1.1 工艺过程 25
2.1.2 应用范围 26
2.2 主要工艺参数的确定 26
2.2.1 初始屈服压力 26
2.2.2 开裂压力 27
2.2.3 整形压力 27
2.2.4 轴向进给力 28
2.2.5 合模力 29
2.2.6 轴向起皱临界应力 30
2.2.7 补料量 30
2.3 缺陷形式和加载曲线 31
2.3.1 缺陷形式 31
2.3.2 成形区间和加载曲线 32
2.3.3 极限膨胀率 33
2.3.4 起皱的控制和利用 35
2.3.5 内外压复合作用下管材起皱行为 39
2.4 壁厚分布规律及影响因素 42
2.4.1 壁厚分布规律 42
2.4.2 厚度分界圆 43
2.5 内高压成形用管材 45
2.5.1 适用的材料 45
2.5.2 内高压成形对管材的要求 46
2.5.3 管材种类和规格 46
2.5.4 管材力学性能测试 48
2.5.5 各向异性管材力学性能测试方法与装置 50
2.6 内高压成形的摩擦与润滑 55
2.7 典型变径管内高压成形工艺 56
2.7.1 铝合金变径管内高压成形 56
2.7.2 低碳钢瓶形管件内高压成形 58
2.7.3 Ω接头管件内高压成形 59
2.7.4 异形双锥管件内高压成形 60
2.7.5 空心曲轴内高压成形 62
2.7.6 长距波纹管内高压成形 64
第3章 弯曲异形截面管件内高压成形技术 67
3.1 工艺过程与典型截面 67
3.1.1 工艺过程 67
3.1.2 典型截面 68
3.2 管材弯曲工艺 70
3.2.1 常用弯曲工艺及特点 70
3.2.2 管材最小弯曲半径 72
3.2.3 管材截面形状畸变及其防止措施 72
3.2.4 弯曲力矩的计算 73
3.2.5 壁厚变化的计算 73
3.2.6 管材弯曲极限径厚比 74
3.3 管材充液压弯工艺 75
3.3.1 充液压弯原理及特点 75
3.3.2 管端无约束下的管材充液压弯 76
3.3.3 管端约束下的管材充液压弯 77
3.4 缺陷形式 80
3.5 正方形截面壁厚分布规律 83
3.5.1 膨胀率对壁厚分布的影响 84
3.5.2 摩擦因数对壁厚分布的影响 84
3.5.3 分模方式对壁厚分布的影响 84
3.5.4 材料力学性能对壁厚分布的影响 85
3.6 降低整形压力原理与方法 86
3.6.1 内凹式预成形截面降低整形压力的原理 86
3.6.2 切向推力与内凹式深度的关系 86
3.6.3 内凹式预成形截面的整形压力计算公式 88
3.6.4 内凹预制坯形状优化设计 90
3.6.5 预制坯充液压制工艺 94
3.7 典型弯曲轴线管件内高压成形 100
3.7.1 轿车副车架主管件内高压成形 100
3.7.2 仪表盘支架内高压成形 102
3.7.3 铝合金异形截面管内高压成形 103
3.7.4 铝合金副车架内高压成形 103
3.7.5 MPV轿车副车架内高压成形 106
3.7.6 DP590双相钢控制臂内高压成形 110
3.7.7 超高强钢（780MPa）扭力梁内高压成形 112
3.7.8 碰撞吸能盒内高压成形 114
3.7.9 汽车结构件内高压成形产品批量生产实例 115
第4章 薄壁多通管内高压成形技术 117
4.1 多通管种类与内高压成形工艺过程 117
4.2 缺陷形式与支管极限高度 119
4.2.1 缺陷形式 119
4.2.2 支管极限高度 121
4.3 三通管内高压成形壁厚分布规律 121
4.4 Y形三通管内高压成形 125
4.4.1 Y形三通管形状与材料 125
4.4.2 内压对Y形三通管内高压成形的影响 126
4.5 薄壁铝合金三通管内高压成形 128
4.5.1 薄壁三通管形状及成形难点 128
4.5.2 薄壁三通管多步成形数值模拟 129
4.5.3 薄壁三通管多步成形工艺 130
4.6 大直径超薄不锈钢三通管内高压成形 132
4.6.1 超薄三通管形状及成形难点 132
4.6.2 超薄三通管多步成形数值模拟 132
4.6.3 超薄三通管多步成形工艺 134
4.7 高温合金三通管内高压成形 135
4.7.1 高温合金三通管形状及成形难点 135
4.7.2 高温合金管多步成形工艺 136
第5章 内高压成形应力应变分析 138
5.1 变径管内高压成形应力应变状态及在屈服椭圆上的位置 138
5.1.1 初始填充阶段 139
5.1.2 成形阶段 139
5.1.3 整形阶段 141
5.2 弯曲轴线管和三通管内高压成形应力应变状态 142
5.2.1 弯曲轴线管内高压成形应力应变状态 142
5.2.2 三通管内高压成形应力应变状态 144
5.3 内高压成形过程的应力轨迹 145
5.4 圆角区应力状态与开裂机理 148
5.4.1 圆角区应力状态分析 148
5.4.2 圆角开裂机理分析 151
5.5 内压与轴向压力作用下管材塑性失稳起皱分析 154
第6章 内高压成形设备与模具 160
6.1 内高压成形机组成和功能 160
6.1.1 内高压成形机组成 160
6.1.2 内高压成形机各组成部分功能 160
6.2 内高压成形机主要参数 164
6.2.1 主要参数定义 164
6.2.2 主要参数选用原则 166
6.2.3 推荐的内高压成形机规格和参数 167
6.3 内高压成形机典型结构及特点 168
6.3.1 长行程内高压成形机 168
6.3.2 短行程内高压成形机 169
6.4 大型数控内高压成形机 171
6.4.1 超高压与多轴位移闭环伺服控制 171
6.4.2 数控系统与控制软件 172
6.4.3 数控内高压成形机系列与特点 173
6.4.4 内高压成形生产线构成与布置 175
6.5 大型短行程内高压成形机结构应力与变形分析 177
6.5.1 大型短行程内高压成形机组成与特点 177
6.5.2 合模压力机结构有限元分析 178
6.5.3 水平压力机结构有限元分析 179
6.6 内高压成形模具 180
6.6.1 模具结构和材料 180
6.6.2 模具应力和变形的影响因素 181
第7章 液力胀接和液压冲孔 187
7.1 液力胀接原理和特点 187
7.1.1 液力胀接原理 187
7.1.2 液力胀接工艺特点 187
7.2 实现液力胀接的条件 188
7.3 液力胀接内压的计算 191
7.4 液力胀接强度的影响因素 199
7.4.1 内压对胀接强度的影响 199
7.4.2 胀接初始间隙对胀接强度的影响 199
7.5 液力胀接技术的应用 200
7.5.1 组合式空心凸轮轴液力胀接原理及优点 200
7.5.2 铸铁凸轮组合式空心凸轮轴 202
7.5.3 钢制组合式空心凸轮轴 205
7.5.4 国外液力胀接组合式空心凸轮轴应用 208
7.5.5 液力胀接的其他应用 209
7.6 液压冲孔原理及分类 210
7.7 液压冲孔力计算 211
7.7.1 由内向外冲孔的冲孔力计算 211
7.7.2 由外向内冲孔的冲孔力计算 212
7.8 内压对冲孔质量的影响 212
7.8.1 内压对孔周塌陷和孔口形状的影响 212
7.8.2 内压对断口表面质量的影响 213
7.9 液压冲孔-翻边复合技术 215
7.10 多孔同步液压冲孔 217
第8章 板材充液拉深成形技术 220
8.1 成形工艺过程、特点及适用范围 220
8.1.1 成形工艺过程 220
8.1.2 板材充液拉深特点 222
8.1.3 板材充液拉深的适用范围 223
8.2 主要工艺参数计算 223
8.2.1 临界液室压力 223
8.2.2 拉深力 226
8.2.3 压边力 227
8.3 极限拉深比及缺陷形式 227
8.3.1 极限拉深比 227
8.3.2 缺陷形式 228
8.3.3 充液拉深缺陷形成机理 230
8.4 成形精度及壁厚分布 232
8.4.1 成形精度 232
8.4.2 壁厚分布 233
8.4.3 回弹变化规律 234
8.5 充液拉深成形设备及模具 236
8.5.1 充液拉深成形设备结构和组成 236
8.5.2 充液拉深成形设备特点及主要参数 241
8.5.3 模具结构和材料 242
8.6 径向加压充液拉深工艺 244
8.6.1 径向加压充液拉深成形原理 244
8.6.2 径向压力对成形极限的影响 245
8.6.3 径向压力对壁厚分布的影响 246
8.7 预胀充液拉深工艺 246
8.7.1 预胀充液拉深成形原理 246
8.7.2 预胀充液拉深壁厚分布规律 247
8.7.3 预胀充液拉深变形强化规律 248
8.8 典型零件充液拉深工艺 249
8.8.1 平底筒形件充液拉深成形 249
8.8.2 抛物线形件充液拉深成形 250
8.8.3 半球底筒形件充液拉深成形 252
8.8.4 方锥盒形件充液拉深成形 253
8.8.5 半环壳形件液体凸模拉深成形 254
8.8.6 单曲率盒形件充液拉深成形 256
8.8.7 双曲率盒形件充液拉深成形 260
8.8.8 2219铝合金板材充液拉深成形 263
第9章 封闭壳体无模液压成形技术 267
9.1 封闭壳体结构形式及制造技术 267
9.2 球形容器无模液压成形技术 268
9.2.1 成形原理及优点 268
9.2.2 成形压力计算 268
9.2.3 胀前多面壳体结构和壁厚分布规律 269
9.2.4 球壳胀形过程壁厚和应力变化规律 271
9.3 液化气球罐无模液压成形 272
9.3.1 角变形宽板拉伸实验 272
9.3.2 带角变形宽板拉伸的塑性变形规律 275
9.3.3 LPG球罐胀后安全性 278
9.4 椭球壳体内压成形技术 279
9.4.1 椭球内压成形原理与工艺过程 279
9.4.2 椭球壳应力与轴长比的关系 279
9.4.3 椭球壳胀形压力 281
9.4.4 椭球壳内压成形实验 283
9.4.5 椭球壳内压成形过程变形规律和起皱行为 284
9.5 双母线椭球壳内压成形技术 288
9.5.1 双母线椭球壳内压成形原理 288
9.5.2 双母线椭球壳结构设计 289
9.5.3 双母线椭球壳内压成形实验 291
9.5.4 双母线椭球壳内压成形过程曲率半径变化规律 293
9.5.5 双母线椭球壳内压成形过程体积变化规律 296
9.5.6 双母线椭球壳内压成形过程应力变化规律 297
9.6 长椭球壳内压成形技术 300
9.6.1 双母线长椭球壳结构设计 300
9.6.2 双母线长椭球壳内压成形实验 302
9.6.3 双母线长椭球壳内压成形体积变化 305
9.6.4 双母线长椭球壳内压成形厚度变化 305
9.6.5 双母线长椭球壳内压成形过程应力变化规律 306
9.7 环壳无模液压成形技术 307
9.7.1 环壳无模液压成形过程 307
9.7.2 环壳应力分布和成形压力 308
9.7.3 环壳无模液压胀形实验 309
9.7.4 环壳成形起皱分析 310
9.7.5 环壳初始结构对成形的影响 311
9.8 无模液压成形应用实例 313
第10章 轻合金管材热油介质成形技术 315
10.1 管材热油介质成形原理和特点 315
10.1.1 管材热油介质成形原理 315
10.1.2 管材热油介质成形特点 316
10.2 铝合金管材热塑性本构关系 316
10.2.1 高温力学性能 316
10.2.2 热塑性本构关系 318
10.3 铝合金管材高温成形性能 319
10.3.1 温度对极限膨胀率的影响 320
10.3.2 轴向补料对极限膨胀率的影响 321
10.4 镁合金管材热态内压成形性能 322
10.4.1 温度对极限膨胀率的影响 322
10.4.2 轴向补料对极限膨胀率的影响 324
10.5 镁合金管材热态内压成形起皱行为 326
10.5.1 临界起皱应力 326
10.5.2 补料量对皱纹形状的影响 327
10.5.3 内压对皱纹几何形状的影响 329
10.5.4 温度对皱纹形状的影响 330
10.6 变径管热油介质差温成形 331
10.6.1 管材热油介质差温成形原理 331
10.6.2 轴向温差对起皱行为的影响 332
10.6.3 轴向温差对成形过程的影响 333
10.6.4 加载路径对成形过程的影响 334
参考文献 335
索引 344