[讨论]液压成形的历史、分类及优点

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更多发布于：2020-03-06 10:34

利用流体形成金属的历史可以追溯到100多年前，早期应用于锅炉和乐器的成型，主要分为板材液压成形和管材液压成形。本文兴迪源机械带来液压成形的历史、分类及优点。
一、液压成形的历史：
利用流体形成金属的历史可以追溯到100多年前，早期应用于锅炉和乐器的成型。然而，液压成形的基本原理是在20世纪40年代建立的（Grey，1939；Dohmann，1991和Koc，2001）。
20世纪50年代，人们提出了超塑性成形、爆炸成形和橡胶成形等替代制造工艺，以提高铝和其他轻质材料的成形性能。上世纪50年代，辛辛那提俄亥俄州Schaible公司的米尔顿·加文（Milton Garvin）因生产厨房喷口而获得了第一项液压成形专利申请。
直到20世纪90年代，制造铜管是最常见的应用。
自20世纪90年代以来，由于计算机控制、液压系统和最新开发的工艺和零件设计指南等方面的优势，液压成形技术有了很大的发展，各种锻造或冲压结构件已被许多北美车辆用管液压成形技术（THF）成形的零件所取代。
由于零件固结、较少的后成形工艺（即焊接和穿孔等连接）和最初较薄的材料厚度机会，液压成形钢零件实现了显著的重量和成本节约（Dohmann，1991；Koc，2001；Murray，1996和Morphy，1997）。
二、液压成形的分类：
通常，液压成形过程可分为两大类：（a）板材液压成形和（b）管液压成形，如图1.5所示。

三、液压成形的优点：
液压成形技术的优点是通过零件合并和减少后成形过程（如焊接和穿孔）来减轻重量和成本，液压成形技术在工艺循环次数方面存在一些不足。但是，随着液压系统和压力机设计的不断发展，循环时间也缩短到可以接受和竞争的水平。
内高压成形工艺的另一个重要前提是其在使用轻质材料制造轻质结构和零件方面的功能。
在使用寿命期间，汽车的整个生命周期的总能耗约占80%，因此，轻型结构的使用被认为是一个突出和长期的解决方案，可以最大限度地减少能源消耗和运输对环境的不利影响，从而真正实现可持续的流动性（Merden berger和Khare，2000年）。
即使在具有高效清洁发电系统和替代燃料的汽车中，轻质结构也将进一步提高燃料消耗效率和减少排放（即主要和次要效益）。
轻量化结构可以通过：
（a）使用轻量化材料，如铝、镁、高强度钢-钛金属基复合材料（MMC）和聚合物复合材料；
（b）开发低成本、可靠的转化工艺，使这些材料能够有效利用（即创新的制造工艺）。
据报道，每减少10%的车辆重量，燃油经济性可降低约6-8%。
液压成形除了具有成本效益高的制造复杂零件的能力外，还可以使轻质材料变形成所需形状，且比冲压问题少。铝、镁和高强度钢是轻量化结构中最合适的材料；然而，它们的成形性非常低，对生产速度非常敏感。
在这一点上，液压成形提供了机会，制造商形成这些材料，通过设置流体压力的模具内精确增加成形程度。当与选择性加热策略相结合时，液压成形（温成形）甚至更进一步，成形极限提高了100-300%。

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