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内高压成形的概念、原理及技术发展趋势
2019-08-16
摘要:内高压成形(Hydro Forming)也叫液压成形或液力成形,是一种利用液体作为成形介质,通过控制内压力和材料流动来达到成形中空零件目的的材料成形工艺。本文兴迪源机械带来内高压成形的概念、原理及技术发展趋势。

   内高压成形(Hydro Forming)也叫液压成形或液力成形,是一种利用液体作为成形介质,通过控制内压力和材料流动来达到成形中空零件目的的材料成形工艺。本文兴迪源机械带来内高压成形的概念、原理及技术发展趋势。

  一、内高压成形概念:

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  内高压成形(Hydro Forming)也叫液压成形或液力成形,是一种利用液体作为成形介质,通过控制内压力和材料流动来达到成形中空零件目的的材料成形工艺。

  二、内高压成形原理:

  内高压成形的原理是通过内部加压和轴向加力补料把管坯压入到模具型腔使其成形为所需要的工件。对于轴线为曲线的零件,需要把管坯预弯成接近零件形状,然后加压成形。

  三、内高压成形的技术发展趋势:

  内高压成形技术近十几年来在汽车工业得到了广泛应用,汽车等运输工具对减轻质量和降低成本的需求又促进了内高压成形技术的不断改进,使该技术迅速发展。发展趋势为:

  1.超高压成形

  目前,工业生产中使用的内高压成形机的增压器最高压力般为400MPa。为了适应更复杂的结构形状和精度、更大壁厚和高强度材料(超高强钢、钛合金和高温合金等),需要更高的内压,内压将发展到600MPa甚至1000MPa。超高压成形带来-系列相应的问题需要解决,如超高压管端移动密封如何减少超高压下的摩擦、模具材料及超高压液体控制精度等。

  2.新成形工艺

  拼焊管内高压成形,将不同厚度或不同材料管材焊接成整体,然后再用内高压成形加工出结构件,可以进步减轻结构质量;采用两端直径不同的锥形管,可制造特殊结构零件,如轿车碰撞时吸收能量结构双层管内高压成形制造轿车双层排气管件,可提高轿车尾气三元催化和净化效果;采用初始截面形状为非圆形的型材管作为一种预制坯可成形出设计要求的零件;外压成形和内外压结合成形;内高压成形与连接等工艺复合,把几个管材或经过预成形管材放在内高压成形模具内,通过成形和连接工艺复合加工为一个零件,进一步减少零件数量和提高构件整体性。

  3.超高强度钢成形

  随着汽车对结构轻量化需求的进一步提高,车体上使用的钢材强度越来越高,材料塑性降低,例如,钢材强度由250MPa提高到1000MPa,塑性由45%降低到12%。材料塑性降低导致开裂倾向严重和成形难度增大,需要对弯曲、预成形、内高压成形工艺、壁厚分布和润滑等进行深入研究。

  4.热态内压成形

  为了解决高性能铝合金、镁合金等轻合金材料室温塑性低、成形困难的问题,采用加热加压介质成形异形截面零件是内高压成形发展的一个重要方向。目前,以耐热油作为介质的温度可以达到300℃,压力达到100MPa,完全能满足铝合金和镁合金管材成形的需要。热态内压成形的主要问题是成形时间长、效率低。对于钛合金,需要在温度600℃以上成形,目前的耐热油达不到这个温度,采用气体作为成形介质是一个很好的解决方案。

  四、兴迪源机械内高压设备优势:

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兴迪源内高压产品

  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。公司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、南京航天航空大学等院校开展长期的科研课题开发合作。


部分文段和图片摘自:

《现代液压成形技术》

作者:苑世剑

由兴迪源机械编辑

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