机械网--内高压成形技术

本文针对内高压成形技术的概念和工艺，包括原理、特点、胀形进程中的4种常见的失效情况及关键成形力，另介绍该技术在汽车的利用实例。内高压成形的概念内高压成形技术的精确範畴应当属於液力成形技术。现在国际上流行用液力成形来替换本来的液压成形的说法，由于液力成形更能精确地描述加工进程的实质，即通过液体传递的压强，作用在1定的加工表面，终究以液力的情势加工工件，使工件到达所要求的尺寸和形状。1般液力成形（Hydro-forming）分为3种：壳液力成形(Shell hydroforming)；板液力成形(Sheet hydroforming), 1般加压在600~800MPa；液力成形(Hydroforming)，1般特指美国的管子液力成形(Tube hydroforming )，或是德国、欧洲的内高压成形(Internal High Pressure Forming)。简单的成形进程就是通过加压装置对封闭在模腔中内部充满液体的管件施加1定的压力，使液体具有极高内压力并活动，迫使管壁向内腔形状的空间活动而成形，最高的内压可以到达4000MPa。国内汽车行业首先接触到的主要是德国公司的产品，因此习惯称这类成形技术为内高压成形。内高压成形工艺

原理以采取内高压成形工艺加工T型管接头为例来说明内高压成形工艺的基本原理。在专门配合内高压成形工艺的专用液压机上配置可同时加工多个工件的双面模具，同时每个管子两端配有轴向密封压头(轴向挤压缸)和1个对向压头。管坯放在下模上，然後模具闭合，管坯两端由密封压头密封，接向管坯内腔注满压力介质，如油、水等。在实际成形进程中，轴向压头挤压管坯，使充满管内壁的压力介质产生很高的内压力。在管坯外形和模腔形状存在间隙的情况下，压力介质自然向该空间活动，同时作用在管壁上使管子胀形，直到管坯的形状与模具的内腔轮廓符合。另外，对向压头还能控制纵向材料的活动。借助整形压力，使工件形状完全符合模具的轮廓。这样可以在零件的尺寸和形状上到达很高的精度。最後打开模具 拆迁遭到强拆怎么办，取出工件。特点由於压力介质的活动性使其可随外界的形状而改变，所以适用於任意不规则的形状；在填充的进程中，将管壁挤向模具内腔的压力介质前沿，以包络线的形状使管壁连续变形，同时由於各方向上传递的内压力的1致性，使零件各处产生1致的均匀塑性变形。同弯管相比，直管扩胀的幅度要大很多，由于弯管的几何形状制止了材料的活动。胀形颈部高度的极限值随几何形状的复杂程度的增加而减少(见图2)。

胀形失效控制在胀形进程中常常出现4种失效情势：折曲(buckling)、皱纹(wrinkling)、开裂(bursting)和折迭(tube pushed inwards)。控制在胀形进程中不出现以上情势的失效的方法，主要是通过控制轴向力的大小，保证胀形在1定範围的成形区内进行，和控制在1定内高压下轴向进给行程的大小，保证胀形在1定範围的成形区内进行。

关键成形力管件内高压成形技术的关键就在於：控制压力介质在高压下的活动状态，包括应力的散布、粘滞度、变形後的响应、层流的扰动等与关键的成形力有关。而关键成形力FU包括对模力FZ、摩擦力FR和密封力FD，并且：FU=FZ+FR+FD。其中对模力FZ=工件投影面积×最高内压力。而对中空的细长工件成形时，长度方向材料会有塑性变形，则作用在工件末真个轴向力会由于作用於全部部件的摩擦力而减少，就必须提高轴向力。当轴向力超过关键成形力FU时，便会出现管壁不规则紧缩的不稳定现象。内高压成形技术在汽车上的利用—管状副车架

内高压成形技术是1种新的制造技术，只有结合特定场合下的特殊利用才能表现出该项技术所具有的先进性和突破性。结合管状副车架(实物见图5)的例子，具体来说明内高压成形技术在汽车上的利用情况。上海大众引进的Passat B5轿车，其副车架首次釆用了内高压成形技术。在引进初期，对同1个平台曾分别请两家公司设计出了两套方案：1套由Braunschweig公司设计，用钢板精冲後焊接的片状副车架方案；另外1套由Benteler公司设计，用管材经内高压成形後焊接的管状副车架方案。终究还是釆纳了Benteler公司方案，主要缘由是其制造工艺—内高压成形技术比精冲後焊接的技术含量高。从柱状图(见图6)可以清楚地看到，管状副车架的生产具有人员少、场地小、材料利用率高和焊缝少的特点。焊缝少直接影响到焊接的热变形小，保证了终究的装配精度。同时内高压1次成形复杂的加工表面，使管材经过均匀的连续塑变後冷作硬化，壁厚减薄程度1致，内、外表面连续、光滑地过渡，也能保证相当高的尺寸精度房屋拆迁评估流程及注意事项。空心的管材在变形进程中内部构成不中断的纤维组织，使整体的强度提高，结构强度的公道性增加。这1系列的优点也正是内高压成形技术本身的突破性和先进性利用於副车架的生产时的体现。但内高压成形技术也存在1个明显的弱点，它需要的1次性启动投资比较大，主要是专用设备的费用比较高。但是农民住的房屋可以强拆吗，工件数量的减少、工件结合面间的密封消耗，和高强度、高空间利用率和重量轻等所带来的节俭也是很可观的。

结论从内高压成形技术在汽车上的利用实例，可以看出该项技术的几个特点：(1) 内高压成形1次成形复杂形状，使管材结构强度提高；(2) 内高压成形产生均匀、连续的塑性变形，壁厚减薄程度1致，容易控制装配尺寸；(3) 控制变形的关键是控制轴向力不超过关键成形力FU，保证不出现管壁不规则紧缩的现象；(4) 内高压成形技术的明显的弱点是1次性启动投资比较大。 资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章