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《先进板材液压成形技术及其进展_李涛》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第13卷第3期塑性工程学报Vol.13No.32006年6月Jun.2006JOURNALOFPLASTICITYENGINEERING*先进板材液压成形技术及其进展(北京航天航空大学板料成形研究中心,北京100083)李涛郎利辉周贤宾摘要:文章立足于板液压成形这种先进成形技术,面向创新,介绍了其原理及特点,并分类探讨了板液压成形技术最新进展,指出了今后的发展趋势。关键词:板液压成形;拉深;板料中图分类号:TG394文献标识码:A文章编号:1007-2012(2006)03-0030-05供了机遇。板液压成形作为一种先进的加工工艺,引言具有模具成本低、模具制造周期短、成形极
2、限高等特点,与传统工艺相比,液压成形即节约了能源,液压成形是指采用液态的水、油或粘性物质作降低了成本,又适应了当今产品的小批量、多品种传力介质,代替刚性的凹模或凸模,使坯料在传力的柔性发展方向,受到世界各国学者的一致关注。介质的压力作用下贴合凸模或凹模而成形,它是一种柔性成形技术。根据成形对象的不同,液压成形技术可以分为壳液压成形(如图1所示)、板液压成形(如图2所示)和管液压成形(如图3所示)3[1]类。近年来,由于汽车和航空工业的快速发展,大量冷成形性能差的新材料和结构复杂的零件得到图3管液压成形工艺了越来越多的应用,这为板液压成形技术的发展提Fig.3Theproce
3、ssoftubehydroforming1板液压成形的原理及特点与传统板成形工艺不同的是,板液压成形中用液体来代替或用液体辅助成形。板液压成形技术可图1壳液压成形工艺以分为很多种,图2为其中较为典型的一种方法,Fig.1Theprocessofshellhydroforming即液压拉深成形。此种方法是利用在凹模中充以液体,凸模下行时,凹模液压室中的液体被压缩产生相对压力将毛坯紧紧的贴在凸模上,形成有力的摩擦保持效果,使工件完全按凸模形状成形。另外,在凹模与板料下表面之间产生流体润滑,减少有害的摩擦阻力,这样不仅使板料的成形极限大大的提高,而且可以减少传统拉深时可能产生的局
4、部缺陷,图2板液压成形工艺从而成形出精度高、表面质量好的零件。Fig.2Theprocessofsheethydroforming由于液体的运用,使得板液压成形有着摩擦保持、溢流润滑等特点。与传统工艺相比其优越性如下:*国家自然科学资金资助项目(10577001)。1)成形极限提高,减少了工件的成形次数和退李涛E-mail:litao1003@sohu.com火次数,以及配套模具数量和成本。作者简介:李涛,男,1977年生,山东日照人,北京航空航天大学,博士,主要研究方向为板材柔性成形技术2)成形零件的回弹性小,工件的表面质量和尺收稿日期:2005-06-11寸精度得到提高
5、。第3期李涛等:先进板材液压成形技术及其进展313)模具结构简单,加工精度要求较低,通用性橡皮囊成形技术的优点是设备成本低,并能避好,配套数量少。非常适合于现代小批量、多品种免板料的污染;其缺点是橡皮囊易损坏需经常更换,的柔性加工的要求。不能进行热成形,能量损耗较大,不易控制板材的4)由于液体的应用,可以成形室温下一些难成流动,所以在实际应用中受到了限制。形的材料,如镁合金、铝合金、钛合金、高温合金2.2液压拉深技术以及复杂结构拼焊板等。液压拉深(如图2所示)是在加橡皮囊的液压5)可以加工形状复杂的零件。成形之后发展的,与加橡皮垫的液压成形相比,它尽管板液压成形有着一些明显
6、的优势,但也有省掉了橡皮隔膜,增加了压边装置,能显著提高生其缺点:产率。1958年,日本的春日保男博士首次提出了液1)凹模型腔内的液压压力会对凸模下行产生阻压拉深技术。他指出凹模圆角处板料垂直拉深力是抗作用,因此所需成形设备的吨位要比传统成形的决定溢流压力的主要因素,利用数学解析的方法解吨位高。释了摩擦保持效果和溢流润滑效果,并推导出生成2)由于液体的应用,密封问题必须考虑。溢流压力的理论公式,并在其后用铜、铝和软钢等3)因工件成形后还需要液体补充等工序,因此材料进行了实验验证。生产效率不如传统工艺高。欧、美、日本等国家较早地开展了工艺试验研究及设备的开发工作,随后虽有一些
7、工业应用的实2板液压成形技术的分类及其发展例,但应用范围仍不广。20世纪70年代中期以后,日本学者对这项工艺进行了较为细致的试验研究,板液压成形过程中有许多关键技术问题,如:提出了一些抑制破裂等成形缺陷的措施,使液压拉最大程度地提高成形极限;改善工件的局部变形,深工艺进入了实用阶段,广泛用于反光罩和雷达罩、有效防止拉裂和起皱;更有效地加工难成形的材料[2～3]航空部件及汽车覆盖件的生产。及形状复杂的零件;增快换模速度,提高生产率;[4]1977年,丹麦学者Larsen针对马达罩的液压降低成形设备的成本及自动化程度等
