现代液压成形技术.ppt

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1、什么是液压成形？——一种新型成型工艺液压成形发展现状0.1内高压成形1)早在20世纪50年代，该技术已用于生产管路中使用的铜合金T型三通管和自行车车架上的连接件，所用成形压力小于25MPa，随着科技的发展现代液压成形压力一般达到400MPa，有时可达到1000MPa。超高压精度达到0.2-0.5MPa，位移精度达到0.5MPa。20世纪80年代德国和美国的研究机构系统地开展了内高压成形的基础研究和应用技术，现在已广泛应用到汽车、航空、自行车、管路等当中，其中汽车应用最为广泛。包括1.底盘类零件：副车架、纵梁、后轴

2、、保险杠2.车体结构：座椅框、仪表盘支梁、顶梁等3）发动机和驱动系统：排气管凸轮轴4）转向和悬挂系统：控制臂、摆臂等2)成形工艺比较单一0.2板材液压成形早在1890年，就出现了类似于充液成形的方法，在板材与液体间用橡胶模割开，并在第二次世界大战时期在美国得到应用（钢制头盔）。生产效率低，质量不稳定等逐渐淘汰。为解决上述问题20世纪60年代日本学者（春日保男）提出将液体直接作用于坯料上，强制润滑拉深，这就是现在说的现代充液拉深技术原型。20世纪70年代进一步发展，1977年，安徽拖拉机厂用该工艺生产了50拖拉机的

3、油底壳，这是我国首次将该技术应用生产。目前应用夜拉深技术制造的零件类型有筒形件，锥形件，抛物线件，盒形件以及复杂型面件，设计材料包括碳钢、高强钢、不锈钢、铝合金等，材料厚度为0.2mm-3.2mm，板材液压成形与普通拉深相比成形极限和拉深比大。对于低碳钢筒形件最大拉深比达到2.6，不锈钢2.7.铝合金2.5，如果采取特殊工艺还可进一步提高拉深比。如调压等0.3壳体液压成形技术1）自从1985年王仲仁教授发明了球形容器无模液压成形技术以来该技术经历了三个发展阶段壳体结构有平板类多面壳体扩展到单曲率多面壳体。2）由低

4、压及常压球形容器发展到三类压力容器。3）有球形壳体扩展到非球形壳体。图为1992年哈工大王教授采用壳体液压成形技术成功研制200mm3液化气储罐，直径7.1m，壁厚24mm材料为低合金钢16MnR,最高工作压力位1.77MPa。（造纸球直径2m，厚12mm，压力供水装置直径2.7m，厚6mm；通信塔长轴6m、3m，短轴3m、2m）目录一·概论二·管材液压成形技术三·板材液压成形技术四·壳体液压成形技术五·热态液压成形技术简介一·概论1.1液压成形技术种类和特点定义：液压成形是指利用液体作为传力介质或模具使工件成形

5、的一种塑性加工技术，也称为液力成形。分类：按使用的液体介质不同，分为：1）水压成形；2）油压成形。按使用的坯料不同，分为：1）管材液压成形（内高压成形）；2）板料液压成形；3）壳体液压成形特点：（1）仅需要凹模或凸模，省去模具加工费用和时间，壳体液压成形不需要凸凹模；（2）液体具有实时可控性。种类介质最大成形压力管材液压成形多为乳化液不超过400MPa板料液压成形液压油不超过100MPa壳体液压成形纯水不超过50MPa从20世纪80年代中期发展起来的现代液压成形技术的主要特点表现在两个方面：一是仅需要凹模或凸模，

6、液体介质相应地作为凸模或凹模，省去一半模具费用和加工时间，还可以成形很多刚性凸模无法成形的复杂零件。而壳体液压成形不使用任何模具，也称无模液压成形。二是液体作为传力介质具有实时可控性，通过压力闭环私服系统和计机家控制系统可以按给定的曲线精确控制压力。下面简单介绍一下三种不同液压成形技术的特点：二·管材液压成形技术管材液压成形技术的原理：是用管材作为原材，在管材的内部施加液体压力，同时在轴向施加负荷作用，使其在给定模具型腔内发生塑性变形，管壁与模具内表面贴合，从而得到所需形状零件的成形技术。管材液压成形技术主要可以

7、整体成形轴线为二维或三维曲线的异形截面空心零件，从材料的初始圆截面可以成形为矩形，梯形，椭圆形或其他异形的封闭界面，如图1所示。内高压成形技术根据坯料塑性变形的特点可分为变径管成形、弯曲轴线管成形和多通管成形等，下面对这三种成形技术的基本原理进行介绍。图1空心异形截面零件内高压成形是适应汽车和飞机等运输工具结构轻量化发展起来的先进制造技术。变径管是指管件中间一处或几处的管径或周长大于两端管径或周长，其主要的几何特征是管件直径或周长沿轴线变化，轴线为直线或弯曲程度很小的二维曲线，如图2所示，又分为对称变径管和不对称

8、变径管。膨胀率是衡量变径管内高压成形的技术水平和难度的一个重要指标，它与零件材料，成形区长度，润滑和加载路径有关。2.1变径管内高压成形(a)(b)图2两种典型的变径管(a)对称变径管；(b)不对称变径管。2.1变径管内高压成形变径管内高压成形的工艺过程可以分为三个阶段（见图3）：①填充阶段，将管材放在下模内，然后闭合上模，使管材内充满液体，并排除气体，将管的两端用水平冲