液壓成型技術(shù)概要課件

液壓成型技術(shù)液壓成型技術(shù)液壓成型概述液壓成型技術(shù)同沖壓，焊接等傳統(tǒng)的成型技術(shù)相比，是一門(mén)新型的金屬成型技術(shù)。為了解決汽車(chē)，航空航天等領(lǐng)域的一些復(fù)雜的工藝問(wèn)題和技術(shù)要求，從20世紀(jì)50年代起，德、美、日等國(guó)科學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)先后提出了內(nèi)高壓成型技術(shù)和板料液壓成型技術(shù)。1985年我國(guó)科學(xué)家王仲仁教授發(fā)明了球型容器無(wú)模液壓成型技術(shù)，提出了殼體液壓成型技術(shù)。近幾年，依托于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和高壓液壓系統(tǒng)的發(fā)展，液壓成型技術(shù)迅速發(fā)展。目前，很多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件都可以通過(guò)該技術(shù)批量地加工生產(chǎn)。液壓成型概述液壓成型技術(shù)同沖壓，焊接等傳統(tǒng)的成型技術(shù)相比，是液壓成型概念

液壓成型是指利用液體作為傳力介質(zhì)或模具使工件成型的一種塑性加工技術(shù)，也稱(chēng)液力成型。液壓成型概念液壓成型是指利用液體作為傳力介質(zhì)或模具使工分類(lèi)按使用的液體介質(zhì)不同可將液壓成型分為水壓成型和油壓成型。水壓成型：使用的介質(zhì)為純水或水添加一定比例的乳化油組成的乳化液油壓成型：油壓成型的介質(zhì)為液壓傳動(dòng)油或機(jī)油按使用坯（pi）料不同，可分為板材液壓成型、殼體液壓成型、管材液壓成型。而管材液壓成型使用的壓力較高，又稱(chēng)為內(nèi)高壓成型

分類(lèi)按使用的液體介質(zhì)不同可將液壓成型分為水壓成型和油壓成型板材液壓成型

板材液壓成型是利用液體作為傳力介質(zhì)來(lái)傳遞載荷，使板材成型到單側(cè)模具上的一種板材成型方法。根據(jù)液體介質(zhì)取代凹?；蛲鼓？蓪⒅M(jìn)一步分為：1.充液拉深（用液體介質(zhì)代替凹模）。2.液體凸模拉深（以液體介質(zhì)作為凸模）。板材液壓成型板材液壓成型是利用液體作為傳力介質(zhì)來(lái)傳遞載充液拉深熱態(tài)充液拉深，將材料的溫?zé)嵝阅芘c充液拉深的技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，可使鋁合金及鎂合金等成型性能差的輕體材料成型能力得到提高，促進(jìn)其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。充液拉深熱態(tài)充液拉深，將材料的溫?zé)嵝阅芘c充液拉深的技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)充液拉深成型技術(shù)

充液拉深成型技術(shù)(a)充液階段；(b)施加壓力階段；(c)成型階段；(d)成型結(jié)束。充液拉深成型技術(shù)

充液拉深成型技術(shù)液體凸模拉深

液體凸模拉深成型是以液體介質(zhì)代替凸模傳遞載荷，液壓作為主驅(qū)動(dòng)力使坯（pi）料變型，坯料逐漸流入凹模，最終在高壓作用下使坯料貼靠凹模型腔，零件形狀尺寸靠凹模來(lái)保證。這一成型法通過(guò)合理控制壓邊力可使坯料產(chǎn)生拉-脹成型，應(yīng)變硬化可提高曲面薄殼零件的剛性、壓曲抗力和抗沖擊能力。因此，它非常適于鋁合金和高強(qiáng)鋼等輕合金板料形狀復(fù)雜（特別是局部帶有小圓角）、深度較淺的零件成型。液體凸模拉深

板材液壓成型技術(shù)特點(diǎn)

1.充液拉深優(yōu)點(diǎn)：提高成型極限和減少成型道次。缺點(diǎn)：（1）由于充液需要時(shí)間，生產(chǎn)效率低（2）設(shè)備噸位大2.液體凸模拉深優(yōu)點(diǎn)：可成型深度較大的復(fù)雜型面零件缺點(diǎn)：同上板材液壓成型技術(shù)特點(diǎn)

1.充液拉深

殼體液壓成型

采用一定形狀的封閉多面殼體作為預(yù)成型坯（pi）在封閉多面殼體充滿(mǎn)液體后，通過(guò)液體介質(zhì)在封閉多面殼體內(nèi)加壓，在內(nèi)壓作用下殼體產(chǎn)生塑性變型而逐漸趨向于最終的殼體形狀。最終殼體形狀可以是球形，橢圓，環(huán)殼等。

成型工藝：先由平板經(jīng)過(guò)焊接形成封閉多面殼體，然后在封閉多面體內(nèi)充滿(mǎn)液體介質(zhì)（一般為水），并通過(guò)一定加壓系統(tǒng)施加壓力，在內(nèi)壓作用下殼體產(chǎn)生塑性變型而逐漸趨向于球殼。殼體液壓成型采用一定形狀的封閉多面殼體作為預(yù)球型容器無(wú)模液壓成型

球型容器無(wú)模液壓成型(a)下料；(b)彎卷；(c)組裝焊接；(d)液壓脹型

球型容器無(wú)模液壓成型

殼體液壓成型技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）不需要模具和壓力機(jī)。（2）容易變更殼體壁厚和直徑。（3）產(chǎn)品精度高。缺點(diǎn)：（1）由于該技術(shù)為“先焊接后成型”，焊接質(zhì)量決定成型質(zhì)量。（2）大型殼體成型過(guò)程支撐基礎(chǔ)難度大、費(fèi)用高。殼體液壓成型技術(shù)特點(diǎn)管材液壓成型管材液壓成型技術(shù)是用管材作為原材，通過(guò)對(duì)管腔內(nèi)施加液體壓力及在軸向施加負(fù)荷作用，使其在給定模具型腔內(nèi)發(fā)生塑性變型，管壁與模具內(nèi)表面貼合，從而得到所需形狀零件的成型技術(shù)。管材液壓成型技術(shù)主要可以整體成型軸線為二維或三維曲線的異型截面空心零件，從材料的初始圓截面可以成型為矩型，梯型，橢圓型或其他異型的封閉界面，如圖所示。管材液壓成型管材液壓成型技術(shù)是用管材作為原材，通過(guò)對(duì)管腔內(nèi)施管材成型工藝它的成型工藝大致可分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段，填充階段，將管材放在下模內(nèi)，然后閉合上模，使管材內(nèi)充滿(mǎn)液體（并排除氣體），將管的兩端用水平?jīng)_頭壓封；第二個(gè)階段，成型階段對(duì)管內(nèi)液體加壓脹型的同時(shí)兩端的沖頭按照設(shè)定加載曲線向內(nèi)推進(jìn)補(bǔ)料，在內(nèi)壓和軸向補(bǔ)料的聯(lián)合作用下使管材基本貼近模具；第三個(gè)階段，整型階段，提高壓力使過(guò)度區(qū)圓角完全貼靠模具而成型為所需的工件，這個(gè)階段基本沒(méi)有補(bǔ)料，從截面看可以把管材變?yōu)榫匦?、梯型、橢圓型或其他異型截面。管材成型工藝它的成型工藝大致可分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段，填充以變徑管為例圖3變徑管內(nèi)高壓成型技術(shù)工藝過(guò)程(a)填充階段；(b)成型階段；(c)整型階段。（a）(b)(c)以變徑管為例圖3變徑管內(nèi)高壓成型技術(shù)工藝過(guò)程（a）(b)(管材液壓成型特點(diǎn)從工藝技術(shù)角度，管材液壓成型與沖壓焊接工藝相對(duì)比的主要優(yōu)點(diǎn)有：

1.減輕質(zhì)量，節(jié)約材料。（框、梁類(lèi)減輕20%-40%，空心軸可以減輕40%-50%）

2.減少零件和模具重量，降低模具費(fèi)用。

3.可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝焊接量，提高生產(chǎn)效率。

4.提高強(qiáng)度和剛度，尤其是疲勞強(qiáng)度。

5.材料利用率高。（達(dá)到90%-95%）

6.降低生產(chǎn)成本。

管材液壓成型特點(diǎn)液壓成型技術(shù)的現(xiàn)狀管材液壓成型現(xiàn)代液壓成型壓力一般達(dá)到400MPa，有時(shí)可達(dá)到1000MPa。超高壓精度達(dá)到0.2-0.5MPa，位移精度達(dá)到0.5MPa。，現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用到汽車(chē)、航空、自行車(chē)、管路等當(dāng)中，其中汽車(chē)應(yīng)用最為廣泛。包括:1.底盤(pán)類(lèi)零件：副車(chē)架、縱梁、后軸、保險(xiǎn)杠2.車(chē)體結(jié)構(gòu)：座椅框、儀表盤(pán)支梁、頂梁等3.發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：排氣管凸輪軸4.轉(zhuǎn)向和懸掛系統(tǒng)：控制臂、擺臂等

液壓成型技術(shù)的現(xiàn)狀板材液壓成型

目前應(yīng)用充液拉深技術(shù)制造的零件類(lèi)型有筒型件，錐型件，拋物線件，盒型件以及復(fù)雜型面件，設(shè)計(jì)材料包括碳鋼、高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鋁合金等，材料厚度為0.2mm-3.2mm，板材液壓成型與普通拉深相比成型極限和拉深比大。對(duì)于低碳鋼筒型件最大拉深比達(dá)到2.6，不銹鋼2.7.鋁合金2.5，如果采取特殊工藝還可進(jìn)一步提高拉深比。如調(diào)壓等板材液壓成型

目前應(yīng)用充液拉深技術(shù)制造的零件類(lèi)型有筒型件，錐液壓成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著液壓成型技術(shù)的成熟和人們都減輕質(zhì)量，降低成本的需求的提高，該技術(shù)近十年來(lái)在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。板材液壓成型:1.進(jìn)一步提高成型極限和零件質(zhì)量的成型新技術(shù)。2.低塑性材料的拉深成型。3.大型復(fù)雜型面零件成型4.與普通拉深工藝復(fù)合，提高效率殼體液壓成型：1.選用輕質(zhì)傳力介質(zhì)2.應(yīng)用高能束焊接技術(shù)和自動(dòng)化工藝焊接封閉殼體3.鋁合金等輕質(zhì)材料球殼液壓成型管材液壓成型:1.超高壓成型2.新成形工藝不斷發(fā)展3.超高強(qiáng)度鋼成型4.熱態(tài)內(nèi)壓成型

液壓成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

謝謝觀賞！謝謝觀賞！液壓成型技術(shù)液壓成型技術(shù)液壓成型概述液壓成型技術(shù)同沖壓，焊接等傳統(tǒng)的成型技術(shù)相比，是一門(mén)新型的金屬成型技術(shù)。為了解決汽車(chē)，航空航天等領(lǐng)域的一些復(fù)雜的工藝問(wèn)題和技術(shù)要求，從20世紀(jì)50年代起，德、美、日等國(guó)科學(xué)家在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)先后提出了內(nèi)高壓成型技術(shù)和板料液壓成型技術(shù)。1985年我國(guó)科學(xué)家王仲仁教授發(fā)明了球型容器無(wú)模液壓成型技術(shù)，提出了殼體液壓成型技術(shù)。近幾年，依托于計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和高壓液壓系統(tǒng)的發(fā)展，液壓成型技術(shù)迅速發(fā)展。目前，很多復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零件都可以通過(guò)該技術(shù)批量地加工生產(chǎn)。液壓成型概述液壓成型技術(shù)同沖壓，焊接等傳統(tǒng)的成型技術(shù)相比，是液壓成型概念

液壓成型是指利用液體作為傳力介質(zhì)或模具使工件成型的一種塑性加工技術(shù)，也稱(chēng)液力成型。液壓成型概念液壓成型是指利用液體作為傳力介質(zhì)或模具使工分類(lèi)按使用的液體介質(zhì)不同可將液壓成型分為水壓成型和油壓成型。水壓成型：使用的介質(zhì)為純水或水添加一定比例的乳化油組成的乳化液油壓成型：油壓成型的介質(zhì)為液壓傳動(dòng)油或機(jī)油按使用坯（pi）料不同，可分為板材液壓成型、殼體液壓成型、管材液壓成型。而管材液壓成型使用的壓力較高，又稱(chēng)為內(nèi)高壓成型

分類(lèi)按使用的液體介質(zhì)不同可將液壓成型分為水壓成型和油壓成型板材液壓成型

板材液壓成型是利用液體作為傳力介質(zhì)來(lái)傳遞載荷，使板材成型到單側(cè)模具上的一種板材成型方法。根據(jù)液體介質(zhì)取代凹?；蛲鼓？蓪⒅M(jìn)一步分為：1.充液拉深（用液體介質(zhì)代替凹模）。2.液體凸模拉深（以液體介質(zhì)作為凸模）。板材液壓成型板材液壓成型是利用液體作為傳力介質(zhì)來(lái)傳遞載充液拉深熱態(tài)充液拉深，將材料的溫?zé)嵝阅芘c充液拉深的技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)合起來(lái)，可使鋁合金及鎂合金等成型性能差的輕體材料成型能力得到提高，促進(jìn)其在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用。充液拉深熱態(tài)充液拉深，將材料的溫?zé)嵝阅芘c充液拉深的技術(shù)優(yōu)勢(shì)結(jié)充液拉深成型技術(shù)

充液拉深成型技術(shù)(a)充液階段；(b)施加壓力階段；(c)成型階段；(d)成型結(jié)束。充液拉深成型技術(shù)

充液拉深成型技術(shù)液體凸模拉深

液體凸模拉深成型是以液體介質(zhì)代替凸模傳遞載荷，液壓作為主驅(qū)動(dòng)力使坯（pi）料變型，坯料逐漸流入凹模，最終在高壓作用下使坯料貼靠凹模型腔，零件形狀尺寸靠凹模來(lái)保證。這一成型法通過(guò)合理控制壓邊力可使坯料產(chǎn)生拉-脹成型，應(yīng)變硬化可提高曲面薄殼零件的剛性、壓曲抗力和抗沖擊能力。因此，它非常適于鋁合金和高強(qiáng)鋼等輕合金板料形狀復(fù)雜（特別是局部帶有小圓角）、深度較淺的零件成型。液體凸模拉深

板材液壓成型技術(shù)特點(diǎn)

1.充液拉深優(yōu)點(diǎn)：提高成型極限和減少成型道次。缺點(diǎn)：（1）由于充液需要時(shí)間，生產(chǎn)效率低（2）設(shè)備噸位大2.液體凸模拉深優(yōu)點(diǎn)：可成型深度較大的復(fù)雜型面零件缺點(diǎn)：同上板材液壓成型技術(shù)特點(diǎn)

1.充液拉深

殼體液壓成型

采用一定形狀的封閉多面殼體作為預(yù)成型坯（pi）在封閉多面殼體充滿(mǎn)液體后，通過(guò)液體介質(zhì)在封閉多面殼體內(nèi)加壓，在內(nèi)壓作用下殼體產(chǎn)生塑性變型而逐漸趨向于最終的殼體形狀。最終殼體形狀可以是球形，橢圓，環(huán)殼等。

成型工藝：先由平板經(jīng)過(guò)焊接形成封閉多面殼體，然后在封閉多面體內(nèi)充滿(mǎn)液體介質(zhì)（一般為水），并通過(guò)一定加壓系統(tǒng)施加壓力，在內(nèi)壓作用下殼體產(chǎn)生塑性變型而逐漸趨向于球殼。殼體液壓成型采用一定形狀的封閉多面殼體作為預(yù)球型容器無(wú)模液壓成型

球型容器無(wú)模液壓成型(a)下料；(b)彎卷；(c)組裝焊接；(d)液壓脹型

球型容器無(wú)模液壓成型

殼體液壓成型技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）不需要模具和壓力機(jī)。（2）容易變更殼體壁厚和直徑。（3）產(chǎn)品精度高。缺點(diǎn)：（1）由于該技術(shù)為“先焊接后成型”，焊接質(zhì)量決定成型質(zhì)量。（2）大型殼體成型過(guò)程支撐基礎(chǔ)難度大、費(fèi)用高。殼體液壓成型技術(shù)特點(diǎn)管材液壓成型管材液壓成型技術(shù)是用管材作為原材，通過(guò)對(duì)管腔內(nèi)施加液體壓力及在軸向施加負(fù)荷作用，使其在給定模具型腔內(nèi)發(fā)生塑性變型，管壁與模具內(nèi)表面貼合，從而得到所需形狀零件的成型技術(shù)。管材液壓成型技術(shù)主要可以整體成型軸線為二維或三維曲線的異型截面空心零件，從材料的初始圓截面可以成型為矩型，梯型，橢圓型或其他異型的封閉界面，如圖所示。管材液壓成型管材液壓成型技術(shù)是用管材作為原材，通過(guò)對(duì)管腔內(nèi)施管材成型工藝它的成型工藝大致可分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段，填充階段，將管材放在下模內(nèi)，然后閉合上模，使管材內(nèi)充滿(mǎn)液體（并排除氣體），將管的兩端用水平?jīng)_頭壓封；第二個(gè)階段，成型階段對(duì)管內(nèi)液體加壓脹型的同時(shí)兩端的沖頭按照設(shè)定加載曲線向內(nèi)推進(jìn)補(bǔ)料，在內(nèi)壓和軸向補(bǔ)料的聯(lián)合作用下使管材基本貼近模具；第三個(gè)階段，整型階段，提高壓力使過(guò)度區(qū)圓角完全貼靠模具而成型為所需的工件，這個(gè)階段基本沒(méi)有補(bǔ)料，從截面看可以把管材變?yōu)榫匦?、梯型、橢圓型或其他異型截面。管材成型工藝它的成型工藝大致可分為三個(gè)階段：第一個(gè)階段，填充以變徑管為例圖3變徑管內(nèi)高壓成型技術(shù)工藝過(guò)程(a)填充階段；(b)成型階段；(c)整型階段。（a）(b)(c)以變徑管為例圖3變徑管內(nèi)高壓成型技術(shù)工藝過(guò)程（a）(b)(管材液壓成型特點(diǎn)從工藝技術(shù)角度，管材液壓成型與沖壓焊接工藝相對(duì)比的主要優(yōu)點(diǎn)有：

1.減輕質(zhì)量，節(jié)約材料。（框、梁類(lèi)減輕20%-40%，空心軸可以減輕40%-50%）

2.減少零件和模具重量，降低模具費(fèi)用。

3.可減少后續(xù)機(jī)械加工和組裝焊接量，提高生產(chǎn)效率。

4.提高強(qiáng)度和剛度，尤其是疲勞強(qiáng)度。

5.材料利用率高。（達(dá)到90%-95%）

6.降低生產(chǎn)成本。

管材液壓成型特點(diǎn)液壓成型技術(shù)的現(xiàn)狀管材液壓成型現(xiàn)代液壓成型壓力一般達(dá)到400MPa，有時(shí)可達(dá)到1000MPa。超高壓精度達(dá)到0.2-0.5MPa，位移精度達(dá)到0.5MPa。，現(xiàn)在已廣