現(xiàn)代液壓成形課件

1、現(xiàn)代液壓成形技術(shù)12345目錄一、概述1.液壓成形技術(shù)分類和特點2.現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢二、內(nèi)高壓成形（管材）1.工藝與應(yīng)用范圍2.主要工藝參數(shù)3.缺陷、管材4.內(nèi)高壓成形設(shè)備與模具三、板材充液拉深工藝、特點和適用范圍四、封閉殼體無模液壓工藝、特點和應(yīng)用范圍61.液壓成形技術(shù)分類和特點液壓成形（Hydroforming）：指利用液體作傳力介質(zhì)或模具使工件塑性成形的方法。按液體介質(zhì)分：水壓成形（純水或乳化液）、油壓成形。按坯料分：管材液壓（Tube Hydroforming）、板材液壓（Sheet Hydroforming）、殼體液壓（Shell Hydroforming）板材和殼體液壓成形壓力較小，

2、管材液壓成形壓力大，故又稱內(nèi)高壓成形。7液壓成形特點圖為采用液壓成形技術(shù)制造的歐寶發(fā)動機托架零件與傳統(tǒng)沖壓件的比較，其零件重量降低了30%，模具費用降低了60%，零件的生產(chǎn)成本降低了20%。減輕質(zhì)量，減少零件和模具數(shù)量，減少后續(xù)機械加工和組裝的焊接量，提高強度與剛度，降低成本。82.現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢內(nèi)高壓成形：成形壓力高，最高達400MPa；工藝參數(shù)可控，壓力精度可達0.20.5MPa，位移精度達0.05mm；零件形狀復(fù)雜精度高。發(fā)展趨勢為超高壓、超高強度鋼成形，熱態(tài)內(nèi)壓成形等。板料液壓：筒形、錐形、盒形及復(fù)雜形狀均可；材料涉及碳鋼、高強鋼和鋁合金等；材料厚度為0.23.2mm；拉深比可達2.6

3、。我國哈工大已能設(shè)計生產(chǎn)拉深力達4000kN，成形液壓達100MPa的雙動液壓拉深機，造價成本遠低于國外產(chǎn)品。但在超高壓、計算機精確控制領(lǐng)域仍有較大差距。發(fā)展趨勢為大型復(fù)雜型面成形、低塑材料拉深等方向。9101112二、內(nèi)高壓成形工藝按工藝過程的不同，我們將內(nèi)高壓成型件分為3類:變徑管、彎曲軸線異型截面管、多通管。1314變徑管液壓成形應(yīng)用范圍：汽車進、排氣系統(tǒng)，飛機管路系統(tǒng)、火箭系統(tǒng)等使用的異型和復(fù)雜截面管件。發(fā)動機曲軸。變徑管又分對稱和非對稱兩種。適用管件直徑25mm200mm，壁厚18mm。汽車和飛機變徑管一般為13mm。15變徑管液壓成形主要參數(shù)初始屈服壓力、開裂壓力、整形壓力、軸向進

4、給力、合模力、軸向起皺臨界力、補料量等都有相應(yīng)的理論或經(jīng)驗公式。16內(nèi)高壓成形用管材使用于內(nèi)高壓成形的材料：低碳鋼和低合金鋼高強鋼（抗壓級別為300450MPa ）、不銹鋼、鋁合金、銅合金、鈦合金和鎳基合金。內(nèi)高壓成形強度將達500600MPa。對管材要求：要滿足結(jié)構(gòu)力學(xué)性能，成形性能（高塑性），和直徑、壁厚精度，清潔度要求。17變徑管內(nèi)高壓成形缺陷屈曲：成形初期沒有建立足夠的內(nèi)壓，施加了過大的軸向力造成。 起皺：成形中后期，內(nèi)壓足夠的情況下也可造成起皺。開裂：軸向壓力及補料量不足的情況下，在內(nèi)壓連續(xù)作用下管材過渡膨脹超過其極限膨脹率而導(dǎo)致。 解決：均可通過改變加載曲線解決。1819彎曲軸線內(nèi)

5、高壓成形彎曲：保證管材軸線與產(chǎn)品保持一致，為預(yù)成型和內(nèi)高壓成型做好準(zhǔn)備，數(shù)控彎管機，先進繞彎工藝，要注意控制壁厚變化。預(yù)成型：通過預(yù)成型使截面變化較大部位得到充分補料。2021多通管內(nèi)高壓成形后續(xù)工序液壓沖孔：在液體壓力的支撐作用下，利用沖頭將管材分離的一種沖孔方法。一般采用沖孔彎曲。種類：由內(nèi)向外沖孔、由外向內(nèi)沖孔。管端切割：使用激光切割機。22內(nèi)高壓成形設(shè)備與模具內(nèi)高壓設(shè)備組成合模壓力機、高壓源、水平缸、液壓泵站、水壓系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)。232425板材液壓成形采用液體作為傳力介質(zhì)以代替剛性的凸模或凹模來傳遞載荷，使坯料在液體壓力作用下貼靠凹?；蛲鼓＃瑥亩鴮崿F(xiàn)金屬板材零件的成形。根據(jù)液體

6、介質(zhì)取代凹?；蛲鼓？蓪⒅M一步分類為充液拉深成形和液體凸模拉深成形。 26充液拉深成形用液體介質(zhì)代替凹模傳遞載荷，液壓則作為輔助成形的手段，可減小普通拉深成形中凸、凹模之間坯料的懸空區(qū)，使該部分坯料緊貼凸模，零件形狀尺寸最終靠凸模來保證。充液拉深成形中的液壓作用形成了坯料與凸模之間的摩擦保持效果，提高了凸模圓角區(qū)板料的承載能力，抑制坯料減薄和開裂，可有效提高成形極限、減少成形道次。同時，液體從坯料與凹模上表面間溢出可形成流體潤滑，促進外圍板材進入凹模，緩解了零件表面的劃傷。 27液體凸模拉深成形以液體介質(zhì)代替凸模傳遞載荷，液壓作為主驅(qū)動力使坯料變形，坯料法蘭區(qū)逐漸流入凹模，最終在高壓作用下使坯

7、料貼靠凹模型腔，零件形狀尺寸靠凹模來保證。這一成形法通過合理控制壓邊力可使坯料產(chǎn)生拉-脹成形，應(yīng)變硬化可提高曲面薄殼零件的剛性、壓曲抗力和抗沖擊能力。因此，它非常適于鋁合金和高強鋼等輕合金板料形狀復(fù)雜（特別是局部帶有小圓角）、深度較淺的零件成形 。28板材充液拉深成形極限高、尺寸精度高、表面品質(zhì)好、道次少 、 成本低 。2930可控徑向加壓充液拉深 在現(xiàn)有充液拉深技術(shù)的基礎(chǔ)上，輔以獨立于液室壓力pc的可控徑向液壓力pr，來推動法蘭區(qū)材料的流動，配合凸模的拉深進行成形。由于徑向液壓獨立控制，可根據(jù)變形材料、零件形狀和成形極限，通過增大徑向液壓來輔助零件的拉深成形，同時利用有益摩擦和流體潤滑，避免大高徑比、曲面零件成形初期因液室壓力過大而導(dǎo)致的懸空區(qū)破裂，從而進一步提高零件的成形極限。 31可控徑向加壓充液拉深成形件32充液拉深主要工藝參數(shù)臨界充液室壓力（使坯料脫離凹模圓角的最小充液室壓力）；拉深力；壓邊力。33充液拉深適用范圍筒形、錐形、拋物線形、盒形等超過普通拉深成形極限的板材零件，用于航天領(lǐng)域滿足動力學(xué)性能的整流罩、頭罩，及汽車發(fā)動機蓋等覆蓋件。適合材料有低碳鋼、深沖鋼、不銹鋼，低塑性高強鋼，鋁合金等。板材厚3mm一下。因成形極限高、效率低，一般用于生產(chǎn)批量不大的板