一家专注流体压力成形技术
最近公司研制生产的管、板两用充液成形设备部分陆续完工，部分也正在紧张生产中，小的有几百吨，大到几千吨。由于板材充液成形设备较贵，技术比较复杂，所以目前市场上的应用不是很多，而管、板两用设备更是鲜少有企业应用。有些人对这方面的技术和相关应用比较感兴趣，那我就简单来说下管、板两用充液成形设备的一些情况，让大家对这个技术和设备有一定的了解。
今天先以刚交付客户的这台管、板两用充液成形设备为例来说吧，后续我还会继续说下更大吨位设备的相关技术和应用情况。这样大家对板材充液成形会有个较为全面的了解。
因为前面几期介绍过内高压技术，大家对其工艺和优势已经有了一定了解，因此这里将主要介绍板材充液成形技术，让大家可以更直观地了解该技术及带有该项技术的管、板两用设备所具有的生产优势。
管、板两用充液成形设备
板材充液成形设备有主动式和被动式充液拉深功能，有些设备只有其中一个功能，但是这台设备两种功能都具备，既可以用于浅拉深，也可以用于深拉深。
主动式充液成形采用液体作为传力介质以代替刚性的凸模或凹模来传递载荷，使坯料在液体压力作用下贴靠凹模或凸模实现金属板材零件的成形。是靠材料自身的延伸系数来流动拉深，材料的塑性决定了拉深的深度，所以更适用于浅拉深。
另外在使用被动式充液拉深时有两种选择，第一个是采用压边缸同上拉深缸结合;第二是下缸同压边缸结合。当采用压边缸和上缸结合拉深时，可以让压边缸提前压在料片的边沿上，让液室充液至材料变形过弹变区，然后拉深冲头下行贴敷于因充液变形而凸起的材料，拉深缸冲头继续下行，达到所需的能让凸起的材料包覆于拉深冲头，这样有别于双钢模在拉深时导致被拉深的材料形成的应力不均匀造成产品的扭曲变形，同时采用这种让材料包覆于拉深冲头的方法使材料的减薄也变得均匀，因此可以拉更深的产品，减薄比更小。
具体工艺流程一般有这么几个：
放入料片→模具下腔注水排气，同时合模即压边缸下行(按设定的压边力)→拉深缸下行→慢速拉深同时液室内的液体通过溢流外泄→拉深到位→泄压→开模→脱模。
这种采用半模充液拉深对一般的钢模拉深来说，有什么好处呢?
首先，它的材料变形时的流向比较均匀，因为它是采用液体为介质来传递载荷的;
第二，在拉深时产生的应力和回弹比较小;
第三，充液拉深由于其中一面介质是液体，所以在拉深时这一面没有拉丝现象，在做镜面材料拉深或者表面质量要求高的产品拉深时，要优于钢模;
第四，充液拉深的深度比一般钢模、凸、凹模拉深更深，减薄现象比普通钢模拉深更优更好;
第五，对于某些特殊材料，采用半模充液拉深可减少材料的硬化现象，甚至减少或者去掉退火工序;
第六，半模充液拉深的模具比钢模拉深的模具使用寿命更长，对模具的精度要求也更低。
充液成形设备，可用于成形哪些或者哪一类产品呢?
从零部件形态方面看，它比较适用于筒形件、盒形件、复杂曲面等复杂形状零部件成形，尤其适合制造加工大面积、高精度、局部构造复杂多变的薄壁板材类零部件，比如飞机、轮船、卡车、轿车上的相关零部件。近年来，随着新能源汽车产业的兴起，在新能源汽车零部件制造上的应用也逐步多起来，比如电池外壳的拉深等。
从材料方面看，特别适合于成形力差或者高强度的材料，如铝合金、钛合金、不锈钢、高强度低合金钢形成的复合材料等等。
采用充液成形技术成形的超薄壁、局部构造复杂产品
那充液成形设备缺点有哪些?
第一个是一开始就说的价格贵，虽然它性能好，拉深出来的产品也更好，但是价格比一般的拉深设备贵，很多企业从成本出发的话，充液拉深设备会超预算，但如果拉深的是特殊材料、特殊产品，或者产品所处的环境特殊，比如航空航天，那一般会考虑充液成形。
第二是技术和系统比一般的拉深设备更复杂。这台管、板两用充液成形设备算是比较复杂了，后面几台几千吨的设备会更加复杂。不仅对研发团队各方面要求高，在实际应用中，工艺路径、模具、设备、材料的匹配也比一般的拉深设备更复杂。
怎么去把充液成形设备的缺点最小化，或者说是最优化，让更多的企业可以选用，这是我和团队近几年在充液成形领域研究的一个重要方面。
比如这台管、板两用充液成形设备，我们从客户降成本角度出发，尽可能地增加设备的功能，让设备可以充分利用起来，不仅可以用于拉深，也可以用来内高压冲孔，还可以作为常规机采用无液体介质来正反拉深；电气系统也全部采用低能耗式的控制系统，关键元器件采用可靠知名品牌来延长寿命，降低维修率；伺服系统、软件操作平台充分结合实际情况，提升设备操作运行的智能化水平。这些设计，对客户来说既降低了设备采购成本，也提升了设备的利用率，又降低了生产成本，是比较符合企业实际需求的，因为企业运营都是要考虑成本的嘛。
可以说，在充液成形技术和实际应用方面，这些年我和团队做了不少工作，如果您也有这方面的研究，或者有相关问题，我们可以一起来交流一下。
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