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內高壓成型

鎖定
內高壓成形也叫液壓成形或液力成形,是一種利用液體作為成形介質,通過控制內壓力和材料流動來達到成形中空零件目的的材料成形工藝。
中文名
內高壓成形
外文名
Hydro Forming

內高壓成型概念

內高壓成形(Hydro Forming)內高壓成形是液壓成形技術的一種,它是以管材作坯料,通過管材內部施加超高壓液體和軸向進給補料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需工件的一種工藝。根據成形零件的種類,內高壓成形又分為三類:(1)變徑管內高壓成形;(2)彎曲軸線管內高壓成形;(3)多通管內高壓成形 [1] 

內高壓成型原理

內高壓成型原理圖 內高壓成型原理圖
內高壓成形的原理是通過內部加壓和軸向加力補料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件。對於軸線為曲線的零件,需要把管坯預彎成接近零件形狀,然後加壓成形。

內高壓成型優點及應用

內高壓成形的構件質量輕,產品質量好,並且產品設計靈活,工藝過程簡捷,同時又具有近淨成形與綠色製造等特點,因此在汽車輕量化領域獲得了廣泛的應用。通過有效的截面設計與壁厚設計,許多汽車零部件都能用標準管材,通過內高壓成形制成結構複雜的單一整體構件。這顯然在產品質量,生產工藝簡捷性等方面比傳統的衝壓焊接方式優越得多。大多數液壓成形工序只需一個與零件形狀一致的凸模(或液壓成形衝頭),液壓成形機上的橡膠隔膜起到通常凹模的作用,因而模具成本比傳統模具少約50%。與傳統的需多道工序的衝壓成形相比,液壓成形只需一步就可成形相同零件。
與衝壓焊接件相比,管材液壓成形的優點是:節約材料,減輕重量,一般結構件可減重20%~30%,軸類零件可減重30%~50%:如轎車副車架,一般衝壓件重為12kg,內高壓成形件為7~9kg,減重34%,散熱器支架,一般衝壓件重16.5kg,內高壓成形件為11.5kg,減重24%;可減少後續的機加工量和組焊工作量;提高構件的強度與剛度,由於焊點減少而提高疲勞強度。與衝焊件相比,材料利用率為95%~98%;降低生產成本和模具費用30%。

內高壓成型成形工藝

工藝分為三個階段:
第一個階段,填充階段,將管材放在下模內,然後閉合上模,使管材內充滿液體(並排除氣體),將管的兩端用水平衝頭壓封;
第二個階段,成形階段,對管內液體加壓脹形的同時兩端的衝頭按照設定加載曲線向內推進補料,在內壓和軸向補料的聯合作用下使管材基本貼近模具;
第三個階段,整形階段,提高壓力使過度區圓角完全貼靠模具而成形為所需的工件,這個階段基本沒有補料,從截面看可以把管材變為矩型、梯型、橢圓型或其他異型截面
參考資料
  • 1.    袁世劍.《現代液壓成形技術》(第2版):國防工業出版社,2016.12:11