● 摘要
随着轻量化和流水线外形要求的不断提高，难成形材料和形状复杂覆盖件在汽车、航空航天等领域内的应用将越加广泛。传统拉深成形工艺已不能完全满足复杂覆盖件的成形要求，板材充液成形技术能够大大提高板材成形极限，尤其适合成形复杂薄壁零件，在成形复杂覆盖件方面该技术与传统拉深成形工艺相比具有一定的优势。本文以某汽车后备门内板件为例，结合数值模拟与试验，对大型覆盖件充液成形过程进行系统分析研究，为该类零件成形得出指导性结论。
利用Dynaform软件对成形过程进行模拟，工艺条件及材料模型的设置与选择对模拟精度有很大的影响，经研究分析采用36号3参数Barlat材料模型、定间隙压边法、FORMING _ONE_WAY_ SURFACE_TO_SURFACE接触类型和等效拉深筋模型。板料与各模具的摩擦系数根据实际情况大小关系和经验值而设置。
针对本文研究的覆盖件特点，提出四种充液成形方案：V向主动式充液成形、Λ向主动式充液成形、V向被动式充液成形、Λ向被动式充液成形。对各方案分别建立有限元模型，研究比较各充液成形工艺方案的失稳形式及特点，评价各方案优劣，最终选用Λ向被动式充液成形工艺方案为本课题方案。
影响覆盖件充液成形的关键工艺参数有拉深筋高度、反胀压力、成形压力、压边间隙、反胀高度等。通过正交试验，优化后的工艺参数组合为拉深筋高度4mm、反胀压力1MPa、成形压力4MPa、压边间隙0.94mm和反胀高度为5mm。
结合数值模拟和试验，分析关键工艺参数对成形的影响，提出控制起皱、破裂失稳措施，最终试制出合格覆盖件。研究表明：板材充液成形工艺可用于复杂覆盖件的成形；数值模拟对覆盖件充液成形有指导意义；关键工艺参数对覆盖件充液成形有重大影响，不同关键工艺参数对成形的影响不同。