一種新型的液壓脹形復(fù)合成形方法—金屬薄壁管沖擊液壓脹形，通過(guò)對(duì)金屬薄壁管沖擊液壓脹形原理、脹形過(guò)程中管坯的受力情況以及管坯型腔內(nèi)壓形成機(jī)理的分析，揭示了金屬薄壁管沖擊液壓脹形的成形機(jī)理。本文興迪源機(jī)械帶來(lái)金屬薄壁管沖擊液壓脹形簡(jiǎn)述及原理。

　　一、金屬薄壁管沖擊液壓脹形簡(jiǎn)述：

　　為提高管件生產(chǎn)效率、改善管坯成形性和整體性，研究者們對(duì)THF技術(shù)在成形工藝、加載路徑等方面進(jìn)行了大量的研究，先后出現(xiàn)了自由脹形、軸壓脹形、擠壓脹形、徑壓脹形等成形方法，提出了線性加載、折線加載、脈動(dòng)加載等多種加載路徑，為THF技術(shù)的發(fā)展奠定了扎實(shí)基礎(chǔ)。

　　然而，以上成形技術(shù)實(shí)施的主要?jiǎng)恿υ础獌?nèi)壓——均需依賴性能優(yōu)良的外部供液系統(tǒng)，為此，國(guó)內(nèi)外眾多機(jī)構(gòu)對(duì)供液設(shè)備和控制系統(tǒng)的理論與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)行了深入研究，如德國(guó)的舒勒公司和SPS公司、美國(guó)ITC公司，以及國(guó)內(nèi)的哈爾濱工業(yè)大學(xué)液力成形工程研究中心和上海交通大學(xué)等。

　　但是，昂貴、龐大的供液系統(tǒng)和高要求的密封條件阻礙了THF技術(shù)的發(fā)展。隨著THF技術(shù)應(yīng)用的逐步推廣，降低脹形設(shè)備成本和技術(shù)難度，提高管材成形效率和成形性能將成為THF的一個(gè)新的發(fā)展方向。

　　為了解決上述管材液壓脹形過(guò)程中存在的問(wèn)題，一種新型的液壓脹形復(fù)合成形方法—金屬薄壁管沖擊液壓脹形（liquid impact forming,LIF），通過(guò)對(duì)金屬薄壁管沖擊液壓脹形原理、脹形過(guò)程中管坯的受力情況以及管坯型腔內(nèi)壓形成機(jī)理的分析，揭示了金屬薄壁管沖擊液壓脹形的成形機(jī)理。

　　二、金屬薄壁管沖擊液壓脹形原理：

　　金屬薄壁管沖擊液壓脹形是在液壓脹形和沖壓成形基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型復(fù)合成形技術(shù)，它利用壓力機(jī)上下模具閉合時(shí)的徑向壓管運(yùn)動(dòng)，使管材內(nèi)部液體自發(fā)產(chǎn)生內(nèi)壓而快速填充模具型腔，完成脹形過(guò)程。

　　LIF工作原理如圖2-1所示，其流程是：

　　(a)將管坯定位于模具型腔中，通過(guò)儲(chǔ)液容器往管坯內(nèi)腔注入液體，此時(shí)管坯內(nèi)壓與大氣壓P。相當(dāng)；

　　(b)當(dāng)液體經(jīng)管坯內(nèi)腔流入連通管并溢出時(shí)，停止加液，關(guān)閉管坯兩端的控制閥以保證管坯內(nèi)腔密封；

　　(c)利用壓力機(jī)的沖頭下行運(yùn)動(dòng)逐漸閉合上下模具，管坯在受壓自發(fā)產(chǎn)生的內(nèi)壓P1和合模力F作用下發(fā)生塑性變形；

　　(d)當(dāng)模具完全閉合，內(nèi)壓達(dá)到最大值P2,管坯填充模具型腔，完成一次沖擊脹形。

　　圖2-1 金屬薄壁管沖擊液壓脹形原理

　?。╝）注入液體；（b）密封管件；（c）閉合模具；（d）沖壓成形

　　LIF技術(shù)無(wú)需昂貴的專用設(shè)備和模具，也不需要復(fù)雜的外部供液系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，只需使用普通壓力機(jī)即可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜截面形狀管材的成形，該方法具有生產(chǎn)成本低、成形效率高等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)極具發(fā)展?jié)摿Φ南冗M(jìn)、實(shí)用的成形技術(shù)。

　　【興迪源內(nèi)高壓成形設(shè)備優(yōu)勢(shì)】

　　興迪源機(jī)械是以內(nèi)高壓成形技術(shù)為核心，以內(nèi)高壓成形機(jī)、內(nèi)高壓水脹成形機(jī)、內(nèi)高壓板材充液成形機(jī)、內(nèi)高壓三通機(jī)等設(shè)備為主導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。興迪源機(jī)械建立有液力內(nèi)高壓成形機(jī)械工程技術(shù)研究開(kāi)發(fā)中心，并與中國(guó)科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開(kāi)展長(zhǎng)期的科研課題開(kāi)發(fā)合作。

　　自2007年創(chuàng)立以來(lái)，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營(yíng)產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國(guó)內(nèi)頂尖流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。

　　部分文段和圖片摘自：

　　《金屬薄壁管沖擊液壓脹形技術(shù)》

　　作者：劉建偉

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