液壓成形技術(shù)課件

液壓成形技術(shù)液壓脹球管材液壓成形12板材液壓成形3管材液壓成形起源于19世紀(jì)末，當(dāng)時主要用于管件的彎曲。由于相關(guān)技術(shù)的限制，在以后相當(dāng)長一段時間內(nèi)，管材液壓成形只局限于實驗室研究階段，在工業(yè)上并未得到廣泛應(yīng)用。但隨著計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展和高液壓技術(shù)的出現(xiàn)，管材液壓成形開始得到大力發(fā)展。上世紀(jì)90年代,伴隨著汽車工業(yè)的發(fā)展以及對汽車輕量化、高質(zhì)量和環(huán)保的要求，管材液壓成形受到人們重視，并得到廣泛應(yīng)用。一、管材液壓成形管材液壓成形的原理首先，將原料(直管或預(yù)先彎曲鋼管)放入底模，然后管件兩端的沖頭在液壓缸的作用下壓入，將管件內(nèi)部密閉，沖頭內(nèi)有液體通道，液體不斷流入管件；此時，上模向下移動與下模共同形成封閉的模腔；最后，高壓泵與閥門控制液體壓力不斷增大，沖頭向內(nèi)推動管件,管壁逐漸貼近模具變形,最終得到所需形狀的產(chǎn)品。如果零件較為復(fù)雜，還需在成形前進(jìn)行預(yù)成形——將管坯彎曲或沖壓成與最終零件較為近似的形狀，接下來退火以消除預(yù)成形所帶來的殘余應(yīng)力；在管坯最終成形后，還需要進(jìn)行一些后處理，如切除廢料或表面處理等。一、管材液壓成形管材液壓成形的關(guān)鍵問題是怎樣控制材料的流動，以保證得到合格的零件，這主要取決于液體壓力的控制。如果有軸向加載，還同軸向加載大小以及兩者之間的匹配關(guān)系有關(guān)。成形中常見的缺陷主要是折曲起皺和破裂，需優(yōu)化加載策略，計算機(jī)對液體壓力和軸向推力進(jìn)行精確控制，從而加工出合格的零件。除此之外，影響成形還有潤滑條件、工件和模具材料性能以及表面質(zhì)量等。提高工件和模具的表面質(zhì)量，加上良好的潤滑條件可以減小材料流動的摩擦力，有助于成形。一、管材液壓成形管材液壓成形的關(guān)鍵問題一、管材液壓成形管材液壓成形的應(yīng)用二、液壓脹球液壓脹球技術(shù)為哈爾濱工業(yè)大學(xué)王仲仁教授首創(chuàng)，此技術(shù)產(chǎn)生于上世紀(jì)80年代，曾先后獲得省科技進(jìn)步一等獎及國家發(fā)明獎。同時，在第18屆北美加工研究會上，液壓脹球被列為五項新成果之首。相對于傳統(tǒng)的球形容器加工工藝，此技術(shù)具有縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高成形質(zhì)量等優(yōu)點。且利用此技術(shù)不要大型壓力機(jī)和模具。因此，此技術(shù)已逐漸成為制造球形容器的主流技術(shù)。二、液壓脹球其基本原理是用單曲率殼體或板料，經(jīng)過焊接后組裝成一個封閉的多面殼體或單曲率殼體；在殼體中充入傳壓介質(zhì)，使之發(fā)生塑性變形并逐步脹形成為球形容器。理論依據(jù)：（1）力學(xué)上的趨球原理，即曲率半徑不同的殼體在趨球彎矩的作用下將逐漸趨于一致；

（2）金屬材料存在塑性變形的自動調(diào)節(jié)能力，當(dāng)某一區(qū)域的變形過為集中，則該區(qū)域?qū)l(fā)生變形強化，塑性變形轉(zhuǎn)移至它處。二、液壓脹球a.下料b.彎曲c.組裝焊接d.液壓脹形液壓脹球的主要工序二、液壓脹球液壓脹球成形兩個關(guān)鍵點傳壓介質(zhì)的加載：包括液壓泵的流量、加載速度以及保壓時間。一般來說，在成形初期可使用大流量和大的加載速度；但在成形末期，必須降低流量和加載速度。在成形過程中，當(dāng)壓力達(dá)到適當(dāng)?shù)闹禃r，還須保持一段時間，利于球殼成形。焊接質(zhì)量：決定著成形的成功與否。焊接質(zhì)量不好會造成成形過程中焊接處開裂。因此在成形前需對焊接處進(jìn)行表面探傷，一旦發(fā)現(xiàn)焊接處有裂紋，需及時修補。二、液壓脹球液壓脹球技術(shù)的優(yōu)點不需要大型的模具和壓力機(jī)，產(chǎn)品初投資少，因而可大大降低成本；生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品變更容易，下料組裝簡單；經(jīng)過超載脹形，有效地降低了焊接殘余應(yīng)力，安全性高。二、液壓脹球三、板材液壓成形板材液壓成形則是從管件液壓成形推廣而來。美國、德國和日本相繼于上世紀(jì)五、六十年代開發(fā)出了橡皮囊液壓成形技術(shù)。但由于橡皮囊易損壞需經(jīng)常更換，并且成形時需很高壓力以消除法蘭部位的起皺，在實際生產(chǎn)中并沒有得到廣泛應(yīng)用。后來日本學(xué)者對此進(jìn)行了改進(jìn)，去除了橡皮囊，開發(fā)出對向液壓拉深技術(shù)。三、板材液壓成形板材液壓成形的原理

在板材液壓成形中，應(yīng)用最為廣泛、也最為成熟的是對向液壓拉深技術(shù)。將板料放置于凹模上，壓邊圈壓緊板料,使凹模型腔形成密封狀態(tài)。當(dāng)凸模下行進(jìn)入型腔時，型腔內(nèi)的液體由于受到壓縮而產(chǎn)生高壓，最終使毛坯緊緊貼向凸模而成形。三、板材液壓成形板材液壓成形的原理三、板材液壓成形板材液壓成形的現(xiàn)場三、板材液壓成形板料液壓成形的應(yīng)用三、板材液壓成形板材液壓成形的新進(jìn)展對現(xiàn)有工藝的引申和擴(kuò)展。例如周向液壓拉深技術(shù)以及板材成對液壓成形技術(shù)等。周向液壓拉深技術(shù)是在對向拉深的基礎(chǔ)上將液體介質(zhì)引導(dǎo)至板材外周邊，對板材產(chǎn)生徑向推力，使板材更易向凹模內(nèi)流動；實現(xiàn)雙面潤滑，減小了板材流動阻力，進(jìn)一步提高成形極限。周向液壓拉深的拉深比可達(dá)到3.3，高于一般的液壓拉深所能達(dá)到的拉深比。另一方面則是技術(shù)的改進(jìn)。由于壓邊力在成形中起著重要的作用，對于