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金属薄壁管冲击液压胀形简述及原理
2019-10-09
摘要:金属薄壁管冲击液压胀形,通过对金属薄壁管冲击液压胀形原理、胀形过程中管坯的受力情况以及管坯型腔内压形成机理的分析,揭示了金属薄壁管冲击液压胀形的成形机理。本文兴迪源机械带来金属薄壁管冲击液压胀形简述及原理。

  一种新型的液压胀形复合成形方法—金属薄壁管冲击液压胀形,通过对金属薄壁管冲击液压胀形原理、胀形过程中管坯的受力情况以及管坯型腔内压形成机理的分析,揭示了金属薄壁管冲击液压胀形的成形机理。本文兴迪源机械带来金属薄壁管冲击液压胀形简述及原理。

  一、金属薄壁管冲击液压胀形简述:

  为提高管件生产效率、改善管坯成形性和整体性,研究者们对THF技术在成形工艺、加载路径等方面进行了大量的研究,先后出现了自由胀形、轴压胀形、挤压胀形、径压胀形等成形方法,提出了线性加载、折线加载、脉动加载等多种加载路径,为THF技术的发展奠定了扎实基础。

  然而,以上成形技术实施的主要动力源——内压——均需依赖性能优良的外部供液系统,为此,国内外众多机构对供液设备和控制系统的理论与产品开发进行了深入研究,如德国的舒勒公司和SPS公司、美国ITC公司,以及国内的哈尔滨工业大学液力成形工程研究中心和上海交通大学等。

  但是,昂贵、庞大的供液系统和高要求的密封条件阻碍了THF技术的发展。随着THF技术应用的逐步推广,降低胀形设备成本和技术难度,提高管材成形效率和成形性能将成为THF的一个新的发展方向。

  为了解决上述管材液压胀形过程中存在的问题,一种新型的液压胀形复合成形方法—金属薄壁管冲击液压胀形(liquid impact forming,LIF),通过对金属薄壁管冲击液压胀形原理、胀形过程中管坯的受力情况以及管坯型腔内压形成机理的分析,揭示了金属薄壁管冲击液压胀形的成形机理。

  二、金属薄壁管冲击液压胀形原理:

  金属薄壁管冲击液压胀形是在液压胀形和冲压成形基础上发展起来的一种新型复合成形技术,它利用压力机上下模具闭合时的径向压管运动,使管材内部液体自发产生内压而快速填充模具型腔,完成胀形过程。

  LIF工作原理如图2-1所示,其流程是:

  (a)将管坯定位于模具型腔中,通过储液容器往管坯内腔注入液体,此时管坯内压与大气压P。相当;

  (b)当液体经管坯内腔流入连通管并溢出时,停止加液,关闭管坯两端的控制阀以保证管坯内腔密封;

  (c)利用压力机的冲头下行运动逐渐闭合上下模具,管坯在受压自发产生的内压P1和合模力F作用下发生塑性变形;

  (d)当模具完全闭合,内压达到最大值P2,管坯填充模具型腔,完成一次冲击胀形。

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  图2-1 金属薄壁管冲击液压胀形原理

  (a)注入液体;(b)密封管件;(c)闭合模具;(d)冲压成形

  LIF技术无需昂贵的专用设备和模具,也不需要复杂的外部供液系统和控制系统,只需使用普通压力机即可实现复杂截面形状管材的成形,该方法具有生产成本低、成形效率高等优点,是一项极具发展潜力的先进、实用的成形技术。

  【兴迪源内高压成形设备优势】

  兴迪源机械是以内高压成形技术为核心,以内高压成形机、内高压水胀成形机、内高压板材充液成形机、内高压三通机等设备为主导产品的生产厂家。兴迪源机械建立有液力内高压成形机械工程技术研究开发中心,并与中国科学院金属研究所、南京航空航天大学等院校开展长期的科研课题开发合作。

XD-THF系列金属管材内高压成形设备

  自2007年创立以来,兴迪源机械一直致力于内高压成形的技术创新和产品研发。主营产品范围从生产普通液压设备,现今发展至生产、研发国内顶尖流体压力成形技术的锻压设备。

  部分文段和图片摘自:

  《金属薄壁管冲击液压胀形技术》

  作者:刘建伟

  由兴迪源机械编辑

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