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[討論]內高壓成形技術的研究領域、適用行業及優勢

樓主#
更多 發布于：2020-02-18 10:20
內高壓成形（管材液壓成形，或外形）是一種流行的用于制造輕質薄壁，先進的液壓成形技術，組成部件。外形是用于制造異型截面的管狀元件，其中已開發自上世紀90年代以來，汽車工業在全世界得到了廣泛的應用。本文興迪源機械帶來內高壓成形技術的研究領域、適用行業及優勢。
一、內高壓成形技術的研究領域：
內高壓成形原理
內高壓成形（管材液壓成形，或外形）是一種流行的用于制造輕質薄壁，先進的液壓成形技術，組成部件。外形是用于制造異型截面的管狀元件，其中已開發自上世紀90年代以來，汽車工業在全世界得到了廣泛的應用。管件液壓成形應用領域是根據三種類型的組件結構，包括變徑管，彎曲的軸類零件，三通管。基本原理和關鍵技術，給出了液壓成形工藝參數，確定缺陷分析，設備選型，模具結構，和典型零件的成形。
主要研究領域包括管液壓成形，板材液壓成形，熱成形。理論和實驗研究了基本面，內高壓成形工藝與設備。內高壓成形技術是以輕量化和一體化為特征的一種空心變截面輕體構件的先進制造技術,越來越受到人們的關注。管材的內高壓成形過程與很多因素有關,其中施加在管件的內部壓力與軸向力之間的匹配關系尤為重要。如何找出兩者對成形性能的影響規律并對兩者的匹配關系進行合理優化是內高壓成形要解決的重要問題。
主要針對影響零件內高壓成形的內壓和軸向力的載荷匹配關系、管坯與模具之間的摩擦系數及管坯材料性能等因素進行模擬與分析,得到了在不同工藝條件下工件的成形狀態、材料流動特點、應力應變及壁厚分布等重要結果,分析了不同工藝參數對工藝過程的影響.
汽車輕量化是目前汽車設計制造的發展方向。實現汽車輕量化一個重要方面是改進車身結構,采用輕型結構來達到減輕自重的目的。一個有效途徑是對滿足力學要求情況下的構件采用空心結構,既可減輕重量節約材料又可充分利用材料的強度和剛度。在航空、航天和汽車工業等領域,減輕結構質量以節約運行中的能量是人們長期追求的目標,也是先進制造技術發展的趨勢之一。進入20世紀90年代,由于燃料和原材料成本原因及環保法規對廢氣排放的嚴格控制,使汽車結構的輕量化顯得日益重要 。
結構輕量化是汽車、飛機運輸工具節約燃料、減少廢氣排放的主要手段之一。對于承受彎扭載荷為主的結構,采用空心變截面構件,既可減輕質量又可充分利用材料強度。內高壓成形是以管材為毛坯在內壓和軸向補料聯合作用下將管材成形為所需形狀的先進制造技術 。
二、內高壓成形技術適用行業及優勢：
人們對環保意識的增強，居民飲用水管道正面臨著一場環保的轉變，即用一種健康、環保、耐用的金屬管材所代替，而這種管材所用的街頭是一種異形特殊配件，以往采用鉛擠壓、膠脹，但都不是理想的生產方式，而興迪源的水脹技術正能彌補這些技術的不足，還能節約成本和提高生產效率，因此這種生產方式取代工藝是一種必然。
1）工藝概念：
采用興迪源機械內高壓成形設備，在金屬材料（鐵、鋁、銅、鈦、不銹鋼及金屬復合材料等）中間（空）注入液體后密封，金屬內部加高壓或超高壓，成型客戶所需產品。
2）適用行業：
1、航空航天工業：如航空發動機波紋管，油管等；
2、海洋裝備工業：如海洋鉆井平臺油缸，艦艇高壓管道等；
3、汽車工業：如汽車底盤管件、汽車消聲器、油箱，保險杠、波紋管等；
4、民用輕工業：如各類三通，四通不銹鋼水管，水龍頭管件，各類杯、壺、蓋，不銹鋼餐櫥具等；
5、家電電器行業、如電視背板，洗衣機鋼桶、電飯煲鍋膽，冰箱背板等。
興迪源機械建立有液力內高壓成形機械工程技術研究開發中心，并與中國科學院金屬研究所、南京航空航天大學等院校開展長期的科研課題開發合作。興迪源機械經過十數年的生產和不斷地創新研發，已獲得發明專利和實用新型專利超過二十項，并以每年2~4項的新增速度不斷增加。
3）興迪源內高壓水脹成形設備特點：
https://www.xdhf.net/product/waterbulge/54.html
1、本機配有獨立的快速低壓注水系統，在主缸下行過程中，快速將模腔中的空氣排出，并充滿脹形液體，合模后產生無空氣的低壓液室，方便增壓器快速注入高壓液體，縮短成形時間；
2、主電機采用西門子節能電機，具有啟動轉矩大、運行范圍廣、低噪音、壽命長、能耗低等諸多優勢；
3、設備為立式結構，有效增大設備開口高度，可達1500mm，成形零件高度可達600mm，可根據客戶特殊要求定制開口高度更大的快速水脹設備；
4、 通過工作臺充液孔向模具型腔注入液體，作為背壓，依據背壓液體預制鼓包效應，有效減少開裂、起皺等缺陷，有效提高拉深比。
興迪源快速水脹成形液壓設備主要適用于管類零部件的水脹成形工藝。如不銹鋼、銅、鋁、鐵等材質的真空杯、保溫瓶、水壺以及其他餐具、器皿、樓梯扶手和裝飾管件等的水脹工藝。替代傳統橡膠脹形等工藝，可以實現復雜表面形狀零件的成形，具有生產效率高、占用空間小、性能優良、控制靈敏準確、安全可靠的諸多優勢。
4)內高壓成形技術在汽車領域的應用：
內高壓成形技術在汽車管狀副車架上的應用，汽車底盤管件內高壓成型專用液壓機系列，對汽車大型底盤，消音器，復雜彎管一次脹型。內高壓成形多年來已經廣泛應用于排氣零件的制造，其中絕大部分涉及極其復雜的形狀。汽車管件經過水脹內高壓脹形之后，使用候命更長，重量較輕，材料的使用成本和效益都更高，開發的時間段。在如今社會效率才是第一。汽車車架的制造領域，降低了對材料的需求，從而降低客戶的采購和生產成本，以前都是幾個焊接件焊接而成。如今精度高了。從彎管，壓邊，脹形等工藝流程。
內高壓成形機成形方法主要用于車架和軌道的制造，內高壓成形產品已經在汽車引擎零件領域形成了一個標準，較輕的基本結構件與復雜的和高應力功能元件結合在一起。興迪源的產品在汽車輕量化領域廣泛運用，是我國多家實力零部件生產商的重要設備供應商。服務的終端客戶有：上汽集團、北汽集團、東風汽車、吉利汽車、華晨中華、華晨寶馬、北京奔馳、比亞迪、奇瑞汽車、紅旗汽車、長安汽車、中國一汽、長城汽車、華晨汽車、海馬汽車等。
內高壓成形使整體生產復雜形狀的零件成為可能，即無焊縫。現在在行業中不斷擴大中，減輕重量，節省能源，產品一體型化。提高精度。減少加工流程降低成本，車減重10%,油耗降低6%～8%,廢氣排放減少5%～6%。如今,國外乘用車均每十年減重8%～9%,商用車減重10%～15%,未來十年里轎車還將減重20%。
5）內高壓成形技術與傳統制造業對比優勢：
傳統制造業大多采用沖床沖壓成型然后進行一半一半方式進行整體焊接，所以內高壓成形的優勢高于這里 。可以根據液壓機成型模具進行不 同方向的送料和補料成形沿構件軸線截面有變化的空心構件。
它的優勢降低產品的整體重量，節約了原始材料，內高壓成形件比沖壓件 減輕20%-40%，空心階梯軸類可以減輕40%-50%，實現一模一產品，降低了沖壓模具成本。


比如汽車配件工藝流程都達到6項，如果采用水 脹模具一次脹形速度快，精度高，而且無需焊接。以熱器支架為例，散熱面積增加43%，焊點由174個減少到20個，工序由13道減少到6 道，生產率提高70%；內高壓成形的汽車配件主要包括：適用材料包括碳鋼、不銹鋼、鋁合金、銅合金及鎳合金的底盤類零件：副車架、 后軸、 縱梁和保險杠等，座椅框、上邊梁和頂梁等，岐管和排氣管件、車體構件：散熱器支架、凸輪軸、儀表盤支梁和驅動軸，轉向和 懸掛系統：控制臂和轉向桿。
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