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目录
第一章绪论1
1.1研究背景1
1.2管材内高压成形基本原理1
1.3管材内高压成形的适用领域3
第二章管材内高压成形的影响因素4
2.1轴向应力的影响4
2.2内压力大小的影响4
2.3摩擦系数的影响5
2.4起皱的影响6
第三章管材内高压成形的设备关键技术7
第五章管材内高压成形的工程研发案例9
第六章管材内高压成形的展望11
上海理工大学
第一章绪论
1.1研究背景
近年来，汽车轻量化是汽车制造业的重要发展趋势。由于世界能源的紧张和环保问题的
日趋严重，汽车工业面临着严峻的挑战：减轻汽车自身重量，提高行驶速度，降低能耗。除
了采用轻体材料以外，汽车轻量化的另一个主要途径是以“空代实”。这就求促使人们不得
不改进传统工艺，创造出适应新经济时代要求的新工艺。通过合理的结构设计，许多零部件
都能采用标准的管材，通过液压成形技术成形结构很复杂的单一整体结构件，代替承受弯曲
和扭转载荷的构件，既节省了材料，又发挥了材料的最大效能。在汽车工业中管材液压成形
作为一个非常重要的成形技术已得到了广泛应用，主要用于生产汽车动力系统、排气系统、
汽车底盘以及一些结构件。汽车用排气管件大多为形状比较复杂、轴线有很大变化的零件。
传统成形工艺除铸造成形外，主要采用冲压两个半壳而后组焊成形，或采用管坯进行数控弯
曲、扩管、缩管加工而后组焊成形。这样制造的零件模具费用高、生产周期长、成本高，不
适应当前汽车行业在减轻自重、降低成本、提高市场竞争力等方面的要求。而采用内高压技
术制造排气管件可以较精确地控制零件的尺寸精度，便于在后续工序中与其他零件进行装
配，且能够进一步减轻系统重量，减少焊缝数量，内表面光滑，排气阻力小，使成形后的产
品质量和寿命得到进一步提高。
1.2管材内高压成形基本原理
内高压成形(InternalHighPressureForming)是以管材作坯料，通过管材内部施加
超高压液体和轴向进给补料把管坯压入到模具型腔使其成形为所需工件。而对于轴线为曲线
的零件，先在数控弯管机上弯曲到要求的形状，经过预成形后再放到模具内加压成形出零
件，这种工艺适用于制造沿构件轴线具有不同截面形状的空心构件，截面形状可以为圆形、
矩形或异型截面。由于所使用的压力高达400MPa~600MPa，在德国称为内高压成形IHPF
(InternalHighPressureForming)；根据使用的坯料和成形介质，在美国又称为管材
液力成形THF(TubeHydroform
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