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影響內高壓成形技術的主要因素有哪些?

2020-09-07
摘要:內高壓成形是以管材作坯料,通過管材內部施加超高壓液體和軸向進給補料把管坯壓入到模具型腔使其成為所需要的工件的技術。

亚博取款速度  內高壓成形是以管材作坯料,通過管材內部施加超高壓液體和軸向進給補料把管坯壓入到模具型腔使其成為所需要的工件的技術。一般完整的工藝路線為:管坯下料→預彎機加工端部→清洗→噴涂潤滑劑→預成形→液壓成形→后續加工。

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亚博取款速度  我司自主研發的移動式4000T內高壓成形設備

  管坯內高壓成形件的最終質量取決于管坯初始尺寸、管坯材料參數及成形過程中的工藝參數,另外模具的尺寸和精度也對成形過程有影響。對不同結構的零件而言,參數影響也不同,所以在制定零件成形工藝之前,有必要搞清楚這些影響因素在成形過程所起的作用,從而確定合理的工藝措施。

  一、 管坯初始尺寸與成形能力的關系:

  1、管坯初始長度的影響

亚博取款速度  管坯初始長度過大,在成形過程中管坯與模具型腔內表面的摩擦力加大,導致所需的軸向壓力加大,而且如果管坯的長度和直徑比值超過一定值時,會導致成形過程中的整體屈曲。所以選擇合適的管坯長度對成形件的質量及成形過程中能耗降低有重要意義。

亚博取款速度  2、管坯的壁厚對成形過程的影響

  同一材料不同厚度的管坯在相同內高壓成形條件下成形性能也是不同的。當管壁太薄時,容易使局部的單元超出破裂極限,成形失效。但如果管壁太厚相應的成形壓力也要加大。因此,選擇合適的管坯壁厚,也是成形成功與否的重要因素。

亚博取款速度  3、管坯的外徑選擇

  一般選擇該成形件各截面最小直徑作為管坯的外徑,以保證成形中管坯能順利地放入模具型腔內。但如果零件結構復雜,且截面直徑差距較大,則需要考慮采用較大管徑的材料進行預彎成形,以便抑制內高壓成形過程中管坯最大鼓脹部分的過度減薄甚至破裂。

  二、 管坯材料參數對成形性能的影響:

亚博取款速度  材料性能參數包括屈服極限、拉伸極限、加工硬化指數及硬化系數等。其中,加工硬化指數及硬化系數在流動應力方程中體現,材料的應力應變流動方程往往由單位拉伸獲得。

  在內高壓成形工藝中,加工硬化指數反映了變形應變均化能力,對成形性能的影響是明顯的。加工硬化指數越大,材料的成形性能就越好。隨著加工硬化指數的增大,在成形極限圖中,單元在安全區域的數量越多,這說明成形性能越好。

亚博取款速度  在內高壓成形過程中,為了使成形性能良好,應該選擇加工硬化指數大的材料為佳。同時,獲得能準確反映材料流動特性曲線的應力應變方程也是理論分析的基礎。

  三、 工藝參數對成形過程的影響:

  1、摩擦系數

亚博取款速度  摩擦力對內高壓成形過程有著至關重要的影響。管坯與成型模腔有較大面積接觸,且隨內壓力的加大,管坯與模腔之間的壓力越來越大,使管坯兩端材料很難流入。這樣不但使中間脹形部分變薄、易脹裂、廢品率高,而且需要兩端的軸向力更大,即需要更高噸位的壓力機才能進行脹形,增加了生產成本。

亚博取款速度  減小摩擦力改善潤滑環境不僅可以提高產品質量,降低成形時所需的軸向力,還可以降低模具磨損,延長模具使用壽命。為減小摩擦,管坯外表面及成型模腔要盡可能光滑,應在管坯和模腔之間添加合適的潤滑劑。

  2、內壓力及軸向進給之間的匹配關系對成形性能的影響

  當實際生產中,軸向推力大小變化不容易控制時,為了方便實際生產,可以選擇液壓力和軸向進給量作為內高壓成形過程中的控制變量。如果內壓力增加太快,而軸向進給不能及時跟進,則鼓脹部分主要是由進入模具型腔內的材料延伸得到,材料易出現減薄甚至破裂,導致成形失敗;相反,如果進給量大而內壓力比較低時,容易造成材料在模具型腔內的堆積,形成死皺。因此,管材內高壓成形過程中內壓力與軸向進給的匹配對成形質量起著決定性的作用,如果匹配不合理可能引起破裂、起皺等失穩缺陷。

亚博取款速度  資料 | 《制造業自動化》2011年第2期--《內高壓成形技術及主要影響因素的分析》,原作者是張勇永、吳利斌、曲輝。

亚博取款速度  自2007年創立以來,我司一直致力于內高壓成形技術的創新和設備研發,并成立超高壓液力成形技術團隊,突破了一系列技術難關。截止目前,我司已經成功研發了230T至5000T等多種規格的內高壓成形設備,還可根據實際需求進行特殊定制,產品已經廣泛應用在工業、民用等領域。

亚博取款速度  此外,經過持續研發升級后,我司XD-THF內高壓成形設備逐漸形成了一系列鮮明優勢:

  1)全伺服系統、自主研發的軟件操作平臺,針對不同材料的成形要求有著不同成形的模式及算法,本機具有數據采集,壓力溫度自動補償,位移精度自動比對校正;

  2)采用先進的PLC及功能模塊控制,提高設備工作精度和穩定性;可根據不同產品要求編制不同控制程序,提高設備的兼容性和生產力;

  3)人機智能交互界面,可以自主輸入位移、水壓、速度等關鍵加載路徑參數,并可對加載路徑進行實時反饋和數據輸出,有直觀界面可以顯示和對比實際以及預設加載路徑,當偏差超出設定范圍時,會有報警顯示,便于糾正工藝參數;

  4)可以實現側缸的位移和推進速度的精確控制;工作重復定位精度為±0.15mm,側缸的重復定位精度為±0.08mm,同步精度≤0.15mm,并實現在行程范圍內全程數字控制及數據采集;

  5)搭配機械臂,可實現一體自動化生產;

亚博取款速度  6)采用整體鑄造結構、強度大、剛性好、變形小、壽命長、噪音小。

  近年來,5G、人工智能等新興技術的發展,為鍛壓設備的智能化創造了更多條件。為此,我司審時度勢、未雨綢繆,一方面加強對相關鍛壓裝備智能化布局,持續投入高端研發;一方面瞄準國際先進水平,推動我司鍛壓裝備打入國際市場,并最終成為“先進流體壓力成形裝備智造及智能方案供應的領航者”。


標簽: 內高壓成形