实现整车轻量化以节约材料和运行中的能量是现代汽车先进制造技术发展的趋势之一。除了运用设计尺寸紧凑的汽车结构件外，更重要的途径是采用新型的材料和先进的制造技术。其中管材液压成形技术因其具有产品设计灵活、成形自由性好、能显著减少零件数目并缩减后续加工工序，进而实现轻量化并提高产品质量等优点，已成为当今世界汽车工业关注的热点。后桥壳是汽车重要的零件之一，它起着支承汽车载荷的作用，并将载荷传给车轮。因此要求后桥壳要有足够的强度和刚度。但是为了减小汽车的簧下质量，以利于降低动载荷和提高汽车的行驶平顺性，桥壳的质量应尽量的减轻。在保证桥壳使用要求的前提下，应力求其结构简单、制造方便，以利于降低成本。与其它生产工艺（如：冲压焊接式桥壳、铸造桥壳）相比较，液压胀形工艺恰恰更能满足后桥壳这一要求。因此，研究轻型车后桥壳液压胀形在技术上是先进的，同时又是生产领域中急需解决的技术难题。本课题的研究目的旨在解决影响后桥壳液压胀形的主要因素。通过有限元模拟分析，为制定合理的胀形工艺参数提供理论依据。本文在广泛收集国内外关于液压胀形研究资料的基础上，综述了后桥壳液压胀形研究的现状和进展，在此基础上提出本论文研究的主要内容，并做了以下研究工作：阅读大量国内外有关后桥壳液压胀形的研究资料，了解当前轻型车后桥壳生产工艺及液压胀形工艺的先进性，确定后桥壳液压胀形有限元分析的可行性，选择合适的有限元分析软件LS-DYNA进行模拟分析。利用非线性有限元理论方法，建立了后桥壳液压胀形有限元模型。根据后桥壳液压胀形的特点，选择刚塑性材料模型进行模拟分析。阐述了相关有限元分析的基础理论知识和LS-DYNA所采用的中心差分法。在了解后桥壳液压胀形详细成形过程的基础上，深入地研究了后桥壳液压胀形系统建模及模拟分析的技术细节和计算控制，如：对有限元模型的建立进行了必要的简化、网格的划分、力的加载方式、单元类型及材料本构关系的选取、确定合适的摩擦系数及定义求解时间等提高运算速度和精度的方法。利用动显式有限元软件LS-DYNA，对影响后桥壳液压成形的胀形比、加<WP=66>载路径、摩擦系数、管坯材料性能等因素分别进行了大量的模拟分析。模拟结果表明，当后桥壳需要两次进行胀形，两次胀形比比值约等于1时，胀形结果最好；合适的加载路径要经过多次调试，能根据胀形缺陷对内压力和轴向力的大小进行迅速地合理调整；良好的润滑环境对后桥壳液压胀形的影响巨大，要尽量减小管坯与模腔内壁的摩擦力，不但使更多的材料流入胀形区，而且能有效的降低轴向力的大小；管坯材料性能的好坏也是影响胀形的决定性因素，选材时首先要考虑材料的成形性。将模拟结果与试验数据进行对比分析，在相同胀形比（两次胀形比比值为0.950）下，最小厚度的相对误差小于10%；轴向压缩量相对误差小于9%；最大内压力的相对误差小于10%，且内压力加载时间历程具有相同的变化趋势；最大轴向力小于11%；本文还给出了粗略计算合模大小的计算公式，通过该公式计算的合模力与试验时的合模力相对误差小于15%。试验结果也验证了两次胀形比约等于1时，胀形结果较好。最后，对有限元模拟分析所产生误差的诸多原因进行了定性分析和讨论。总之，本文建立在非线性有限元理论基础之上的后桥壳液压胀形模拟分析结果与试验结果相一致，验证了所建有限元模型系统的正确性。本文模拟研究中对有限元模型的简化、参数设置、运算控制以及模拟时得出的结论，对进一步研究形状更复杂的带小圆角的非轴对称后桥壳液压胀形、采用滑动模进行液压胀形的有限元分析与试验研究以及对3~5吨车后桥壳液压胀形进行研究都具有一定的参考价值，对研究开发其它汽车结构件（如副车架、排气歧管、凸轮轴、传动轴等）的液压胀形工艺，奠定了良好的工作基础。