[讨论]内高压成形(液压成形)制造技术的特点及应用

楼主^#

更多发布于：2020-03-13 11:52

液压成形是指利用液体或模具使工件成形的一种塑形加工技术，也称液力成形，按使用的液体介质不同，一般分为水压成形和油压成形两种。此技术仅需要凹模或凸模，液体介质相应地作为凸模或凹模。由于液体直接作用于制件，密封比较困难，操作工艺较一般用钢模及橡皮模复杂得多，因此，在大量生产中使用还不十分广泛，现阶段主要应用于小批量中。

内高压成形技术的特点：

内高压成形技术主要的特点是可以整体成形轴线为二维或三维曲线的异型截面空心零件，从管材的初始圆截面可以成形为矩形、梯形、椭圆形或其他异型的封闭截面，如图所示。传统制造工艺一般为先冲压成形两个或两个以上半片再焊接成整体，为了减少焊接变形，一般采用点焊，因此得到的不是封闭的截面。此外，冲压件的截面形状相对比较简单，很难满足结构设计的需要。

内高压成形工艺过程主要分为三个阶段：

（1）初始充填阶段将管坯放入模腔并合模，两端的轴向冲头水平推进，形成密封。通过预充液体将管内空气排出。

（2）成形阶段在管坯加压胀形的同时，冲头按设定的加载曲线向内推进补料，在内压和轴向补料的联合作用下使管坯基本贴靠模具。此阶段除过渡R角外的大部分区域已经成形。

（3）整形阶段提高内压使过渡R角完全贴合模腔，工件完成成形。

内高压成形的主要技术参数有初始屈服压力、开裂压力、成形压力、轴向进给力、合模力和补料量。

（1）初始屈服压力管坯产生塑性变形所需的压力。

（2）开裂压力管坯发生开裂时的压力。

（3）整形压力在后期整形阶段，为保证零件完全成形所需要的压力。

（4）轴向进给力轴向推进缸选型的依据，具体由保证管坯塑性变形的力、冲头高压反力和摩擦力等三部分决定。

（5）合模力在成形过程中使模具闭合所需要的力，是液压机选型的主要依据。

（6）补料量确定水平缸行程的重要参数。由于加载路径与摩擦力的影响，补料量无法完全送到成形区，成形区壁厚要减薄，实际补料量通常为理想补料量的60%～80%。

相对于传统的薄板冲压与焊接工艺，内高压成形以管材为加工对象，具有以下特点：

1）内高压成形工艺可减少开发与制造成本，降低车身重量，提高材料利用率。内高压成形件通常只需一副模具，而薄板冲压往往需要三道及以上的工序，工装开发及后续的制造成本将会大大提高。工序减少了，其工艺废料也会相应减少。在满足零件使用要求的情况下，内高压成形的空心零件较冲压焊接组合件可实现减重20%～30%，材料利用率提高30%～50%。

2）内高压成形工艺可提高零件加工精度与车身安全性能。针对形状复杂的零件，内高压成形可实现一次成形，避免了零件在多序加工过程中产生的累积误差，从而提高零件精度。内高压成形属于冷加工工艺，通过变形过程中的加工硬化可大大提高零件强度，且原始管坯的整体性较好，其整体刚度也能得到保证，因此应用于汽车车身的承载结构件中可提升车身的安全性能。

3）由于内高压成形所需压力较高，所以合模压力机所需吨位也较大，通常在3500t以上，其高压生成源及电气控制系统相对复杂，设备制造成本也高。另外，因零件成形质量和壁厚分布与加载路径密切相关，其研发与试制费用较高。这些因素在一定程度上限制了内高压成形工艺的发展与普及

应用领域

内高压成形是适应汽车和飞机等运输工具结构轻量化发展起来的先进制造技术。结构轻量化有两条主要途径：一是材料途径，采用铝合金、镁合金、钛合金和复合材料等轻质材料；二是结构途径，采用空心变截面、变厚度薄壁壳体、整体等结构。根据统计，对于一定的减重目标，在航天航空领域，采用轻质材料减重的贡献大约为2/3，结构减重的贡献大约为1/3；而在汽车行业，与之相反，主要采用结构减重的途径。当材料一定时，减重的主要方法是设计合理的轻体结构。对于承受弯扭载荷为主的结构，采用空心变截面构件，既可以减轻质量又可以充分利用材料的强度。

近几年来，由于管类零件内高压成形技术具备的工艺和成本优势，在汽车工业中得到了迅速推广。为了进一步推动汽车轻量化设计，将会在车身上开发更多的空心部件。随着内高压成形零件逐步应用于车身各个位置后，可能会颠覆人们对汽车造型与车身的认识。

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非标液压阀块加工11111 液压学徒工一级发帖数159 液压币93枚加关注写私信加油	沙发^# 发布于：2020-03-18 10:51 感谢楼主，正中需要4
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