汽车发动机排气歧管的内高压成形技术.pdf

第 14 卷 第 3 期 塑性工程学报 Vol 14 　No3 2007 年 6 月 J OU RN AL O F PL A STICI T Y EN GIN EER IN G J un 　2007 汽车发动机排气歧管的内高压成形技术 滕步刚　刘 　钢 　苑世剑 ( 哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 , 哈尔滨 15000 1) 　 　　　　苑文婧 　杨 　华 摘 　要 : 研究了 Y 型三通管的内高压成形工艺过程 , 分析了成形过程中过渡区起皱及支管破裂等缺陷产生的原因 , 从而为实际生产中的 Y 型三通管内高压成形工艺设计提供了相关指导 。利用所成形的 Y 型三通管制造了汽车发动 机排气歧管样件 , 为内高压成形技术在汽车行业的推广应用奠定了理论与实验基础 。 关键词 : 内高压成形 ; 液压成形 ; Y 型三通管 ; 排气管 中图分类号 : T G306 　　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 100720 12 (2007) 管件内高压成形技术过去主要用来研究生产一 　引　言 些简单的零件 , 如直壁三通管等 。汽车用排气管件 的内高压成形技术是近 10 年来国外刚刚发展起来的 近年来 , 由于世界能源的紧张和环保问题的日 新工艺 , 其形状和成形工艺要更为复杂一些 。采用 趋严重 , 汽车工业面临着严峻的挑战 。一方面是提 内高压成形技术可以较精确地控制零件的尺寸精度 , 高燃气的热效率 , 减少废气排放 ; 另一方面是减轻 故可以很方便地在后续工序中与其他零件进行装配 , 汽车自身重量 , 提高行驶速度 、降低油耗 , 这些对 如今 , 一些零件已经应用于实际的生产中。图 1 是 汽车排气系统提出了更高的要求 。汽车工业作为国 国外生产的形状较复杂的排气管件[ 3 ] 。 家的支柱产业之一 , 其排气系统所用的材料和成形 工艺也在发生不断地变化 。汽车用排气管件以往常 用铸铁管 、镀锌钢管和镀铝钢管 , 目前耐热性能高 的不锈钢薄壁焊管和轧制管也用于汽车排气管的制 造 。排气管以往除了铸造成形工艺外 , 根据排气系 统中管件的形状特征主要采取的成形工艺是冲压两 个半壳而后组焊成形 , 或采用管材做坯料进行数控 弯曲、扩管 、缩管加工而后组焊成形 。这种方法虽 然选材 、制造灵活 , 但由于零件数 目多 , 存在装配 精度低 , 焊接量大 , 刚度差 , 冲压 、装配成本高等 图 1 　排气系统的内高压成形件 缺点 。因而 , 一种既能减轻车身 自重 , 又能提高制 Fig 1 　Exhau st p art s formed by IH PF 造质量 、降低生产成本的内高压成形技术 I H PF ( 本文介绍了内高压成形的基本工艺原理 , 并对 Int er nal High Pre ssure For ming) 发展起来 , 采用 汽车发动机排气系统中所用的 Y 型三通管内高压成 内高压技术成形的排气管件与传统的冲压焊接成形 形进行了研究 , 并采用所成形的 Y 型三通管制造了 件相比, 其优点为 : ①减少了制造工序 ; ②焊接量