內高壓成形的原理是通過內部加壓和軸向加力補料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件。本文興迪源機械帶來內高壓成型工藝過程及內高壓成型模具特點解析。
一、內高壓成型工藝過程:
內高壓成形的原理是通過內部加壓和軸向加力補料把管坯壓入到模具型腔使其成形為所需要的工件。對于軸線為曲線的零件,需要把管坯預彎成接近零件形狀,然后加壓成形。
1、內高壓成形分類及工藝過程按成形零件的種類
內高壓成形分三類:
1)變徑管內高壓成形;
2)彎曲軸線構件內高壓成形;
3)多通管內高壓成形。
多通管件的種類比較多,按照多通數量分為直三通管(T型管)、斜三通管(Y型管)、U型三通管、X型四通管和五通以上的多通管。
2、內高壓成形工藝過程:
內高壓成形工藝過程分三個階段:
第一階段:初始充填階段 將管坯放入模腔并合模,兩端的軸向沖頭水平推進,形成密封。通過預充液體將管內空氣排出;
第二階段:成形階段 在管坯加壓脹形的同時,沖頭按設定的加載曲線向內推進補料,在內壓和軸向補料的聯合作用下使管坯基本貼靠模具。此階段除過渡R角外的大部分區域已經成形;
第三階段:整形階段 提高內壓使過渡R角完全貼合模腔,工件完成成形。
3、內高壓成形工藝的主要技術參數:
內高壓成形工藝的主要技術參數有初始屈服壓力、開裂壓力、成形壓力、軸向進給力、合模力和補料量。
1)初始屈服壓力 管坯產生塑性變形所需的壓力;
2)開裂壓力 管坯發生開裂時的壓力;
3)整形壓力在后期整形階段,為保證零件完全成形所需要的壓力;
4)軸向進給力 軸向推進缸選型的依據,具體由保證管坯塑性變形的力、沖頭高壓反力和摩擦力等三部分決定;
5)合模力 在成形過程中使模具閉合所需要的力,是液壓機選型的主要依據;
6)補料量 確定水平缸行程的重要參數。由于加載路徑與摩擦力的影響,補料量無法完全送到成形區,成形區壁厚要減薄,實際補料量通常為理想補料量的60%~80%。
4、內高壓成形生產線模塊分類:
內高壓成形生產線基于內高壓成形工藝過程,內高壓成形生產線主要可分為四大模塊:合模壓力機、成形模具、高壓生成系統及電氣控制系統。
二、內高壓成型模具特點解析:
內高壓成型模具的特征是先將管材放入到下模的待成形管件的型腔內,由側推缸帶動密封沖頭進入管材的兩端,完成管材端部密封;上模由合模壓力機的滑塊帶動,下行到距離下模一定的高度,給管材內部通入高壓液體,并使管材內部壓力與上模行程相匹配,直到完成合模;保壓或適當提高壓力對管件進行整形。
1)內高壓成型模具特點:
1、實現了十數個孔的同步液壓沖孔,帶有運動裝置,結構復雜,類似于一部機器;
2、承受高壓的大合模力,應力和變形較為復雜,設計難度大;
3、在批量生產環境下,需要保證管端對內高壓水介質的移動密封。
2)內高壓成型模具關鍵技術的突破:
1、突破了多孔同步液壓沖孔技術,實現了空間四面(上下前后)多達十六個孔的一次同步沖孔;
2、突破了400MPa超高壓條件下大批量生產環境中管端動密封技術,對普通鋸床下料的管端可實現水介質高壓密封,確保高效生產;
3、發明了異型截面管端密封沖頭結構,避免了由異型截面到圓形的過渡段,材料利用率提高到90%以上;
通過內高壓成型機的可變合模力策略,控制模具載荷處于低水平,大幅減少模具體積,降低模具成本。
【興迪源機械內高壓設備優勢】
興迪源機械是以內高壓成形技術為核心,以內高壓成形機、內高壓水脹成形機、內高壓板材充液成形機、內高壓三通機等設備為主導產品的生產廠家。公司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、南京航天航空大學等院校開展長期的科研課題開發合作。