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中科院科普问答——为你揭开内高压成形的奥秘(其三)

2017-09-13
摘要:NO.1 问:内高压技术的主要应用行业有哪些? 答:内高压成形技术应用的主要行业有汽车、航空、航天、管路等。目前汽车是内高压成形技术应用最广泛的行业。比如金龙客车、宇通客车还有其他奔驰宝马的零件供应商与兴迪合作时就用内高压成形技术。   NO.2 问:内高压技术在汽车上应用的部分主要有哪些 […]

NO.1

问:内高压技术的主要应用行业有哪些?

答:内高压成形技术应用的主要行业有汽车、航空、航天、管路等。目前汽车是内高压成形技术应用最广泛的行业。比如金龙客车、宇通客车还有其他奔驰宝马的零件供应商与兴迪合作时就用内高压成形技术。

 

NO.2

问:内高压技术在汽车上应用的部分主要有哪些?

答:内高压技术在汽车上应用的零件种类包括:(1)底盘类零件,包括副车架、后轴、纵梁和保险杠等;(2)车体构件,包括仪表盘支梁、散热器支架、座椅框、上边梁和顶梁等;(3)发动机与驱动系统,包括歧管和排气管件、凸轮轴和驱动轴等;(4)转向和悬挂系统,包括控制臂和转向杆等,这些部件都可以启用兴迪内高压机来完成。

 

NO.3

问:什么是变径管?

答:变径管的结构特点是中间一处或几处的管径大于两端,常用于汽车排气管、飞机和火箭管路系统。从结构上看,变径管又分为对称和非对称两种方式,变径管可用兴迪内高压机来压制。

 

NO.4

问:常见的多通管有哪些?

答:多通管的结构形式由T型三通管、Y型三通管、X型(十字)四通管和六通管等,这些部件都可以用兴迪三通管机完成。

 

NO.5

问:什么叫液压冲孔?

答:液压冲孔是完成零件的内高压成形后,在内压支撑下在零件商直接冲孔。其优点是在零件内部的高压液体相当于软凹模,支撑管壁不发生坍塌。这样在不能放置刚性凹模的部位,液压冲孔的优点更为突出。目前,液压冲孔最大直径为20mm左右,冲孔的最大壁厚可达3~4mm。在这方面,兴迪的后续服务会体现出优势。

 

NO.6

问:什么叫液力胀接?

答:液力胀接是以液体介质在轴管内加载产生局部变形,实现轴管和多个套环一次性整体连接的工艺方法,多用于制造空心凸轮轴等轴类零件,而兴迪就有使用这类技术。

 

NO.7

问:充液拉深技术相比普通拉深的最主要优点?

答:相比普通拉深,充液拉深的成形极限高和拉深比更大,对于低碳钢筒形件,最大拉深比可达2.6;对于不锈钢可达2.7,铝合金可达2.5。如果采用一些特殊工艺措施可以进一步提升拉深比,如在板料上下表面充不同压力的液体形成压差,可以使拉深比提高到3.0以上。充液拉深的技术在兴迪板材充液成形机上有特别成熟的表现。

 

NO.8

问:近年来充液拉深技术有哪些新发展?

答:20世纪90年代以来,更多的提高成形极限的充液拉深新技术不断出现,如可控径向充液拉深技术、外周带液压的充液反拉深技术、差温充液拉深技术、变薄充液拉深技术等。
随着压边力伺服控制技术和高压密封技术的进步,近年来以液体作为凸模的拉深技术得到了迅速发展,这种技术也称为板料高压成形(High-Pressure Forming of Sheet Metal),其中兴迪板材充液成形机就有应用到。

 

NO.9

问:液体凸模技术的成形工艺特点是什么?

答:它的主要工艺特点是合模力随内压实时变化,在成形初期,合模力较小,以利于板料拉入模具;在成形后期,当板料全部拉到模具内时,提高合模力保证密封,这时增加内压对零件进行整形。因此可以获得深度较大、形状复杂、尤其是局部具有小过渡圆角的零件,有效的克服了旧工艺中深度小,壁厚不均匀的缺点,这些新兴工艺在兴迪的设备上得到很好的运用。

 

NO.Ⅹ

问:壳体液压成形技术的是怎么发展的?

答:该技术主要经历了以下三个主要的发展阶段:
(1)壳体结构由平板类多面壳体扩展到单曲率多面壳体,平板类多面壳体的主要缺点是二面角大,容易造成胀形时焊缝开裂以及材料利用率较低。采用单曲率多面壳体的主要优点是二面角小,焊缝变形量小,壁厚减薄率较小,并且可以通过选择合理的赤道带瓣数提高材料利用率。
(2)由低压及常压球形容器发展到三类压力容器,它实现了由薄板向中厚板的跨越,从材料角度看,实现了低碳钢向低合金容器钢的跨越,从存储介质看,从安全的水介质跨越到了液化气这样的高压易燃易爆介质,这个过程主要解决的是胀形对于残余应力、力学性能和壁厚分布的影响。
(3)由球形壳体扩展到了非球形壳体,包括椭球壳体、环壳等其他异形壳体。国内的兴迪在这方面技术领先。