液压成形技术

主题涵盖

背景

液压成形是什么?

接受液压成形

液压成形的类型

流体力学成型

枕头液压成形

液压成形广泛应用的障碍

液压成形的好处

实现液压成形的好处

可以从液压成形技术中受益的区域

总结

背景

随着超轻钢的推出,轻型汽车目前是汽车行业的一大新闻。更轻的汽车可以节省材料和能源,因此更环保。欧洲杯足球竞彩但如果不进行设计上的改变,就无法减轻汽车的重量,这就是为什么生产轻钢部件(以及减少部件总数)的新方法对未来至关重要。其中一种已经在ULSAB项目中得到验证的技术是液压成形。

液压成形是什么?

液压成形使用流体压力代替常规工具组中的冲头,以将部分形成为模具的所需形状(图1)。该技术非常有用,用于生产整个部件,否则将由连接在一起的多个冲压制成。例如,通常通过最多六个通道部分和通过点焊连接的典型的底盘组分可以用单个部分加热。通过消除焊接所需的法兰和使用更薄的钢,可以实现相当大的质量节省。由于消除了不连续的点焊接头,因此保持僵硬。

图1。英国钢材使用的高压液压成型机。

接受液压成形

液压成形技术已经得到广泛应用——在美国,每年有超过100万个发动机支架采用液压成形工艺生产,而在欧洲,这项技术正被用于福特蒙迪欧和通用汽车韦特拉等车型的副车架。克莱斯勒的一款车型每年也有280万个零部件是通过液压成形生产的。然而,由于液压成形——尤其是高压液压成形——处于现代钢铁技术的前沿,许多设计师和工程师仍需要相信它的能力。

液压成形的类型

液压成形主要有四种类型:

管的液压成形通常在低压下进行,是目前应用最广泛的技术,液压成形管零件的完整性和结构性能都得到了提高。

低压液压成型简单地重新形状管,产生非常好的形状,但如果需要更好的横截面清晰度,则不太有用。

高压液压成形,完全改变管状,并将长度变化到周长比至50%。它提供了非常好的宽容控制,是一个非常强大的过程。

高压下的面板液压成形在航空航天工业中使用,预计将用于汽车行业的应用,其中需要液压成形来获得正确的材料流动。

流体力学成型

同时,流体力学成型在屋顶板的紧密面板制造中具有迅速发展的未来。该过程产生基本上平板的平板,具有受控变形和密封度。液压用于将材料扩展到具有均匀菌株的模具组中。然后打孔会降低将金属重新变形到所需的平板中。

枕头液压成形

“枕头”液压成形使用液压,从两个钢板上形成一块已经焊接在其周边的钢板。这允许需要在顶部处纤细的柱子加氢成型,例如,在底部更宽。它还可以轻松留下焊接法兰以供后续装配。

液压成形广泛应用的障碍

更广泛使用液压成形的最大障碍之一就是说服人们的利益。用于使用新闻工具的设计师和工程师发现难以掌握液压成形的原则(尽管具有塑料成型知识的人可以更容易地接受它)。如果液压成形是在不仅仅是几个特定的​​组件中使用的,则必须有一种全新的车辆设计和架构的方法。正如一家领先的行业图所说,“如果公司设计液压成型,那么它将更广泛地使用。但这是整个点 - 在考虑这项技术时必须改变设计概念“。这个观点是由行业研究专家的兴起,“必须非常精心设计。大多数高压液压成形的应用我看到非常差 - 它们并不识别它的全部潜力“。

然而,改变即将到来 - 特别是在德国,流体力学成型的进一步发展。对低重量和高强度的双胞胎要求可能以增加的速度将开关驱动到液压成形。在英国和大陆欧洲,高批量制造旨在制作与传统的压力流程制作面板。压力在压力技术中捆绑的资本量抑制了汽车公司采用液压成形,以生产“白色”的生产。另一个因素是,以隔离拍摄,液压成形相对昂贵。

液压成形的好处

然而,Ulsab的研究 - 其中英钢铁是一名参与者 - 以液压成形制造的侧屋顶轨道显示前进的方式,图2.轨道是单液压成形组件,替换多达八个压制成分的组件(每一个需要一个工具和模具集)并消除昂贵的子组件。轨道重量轻,结构比常规构造的部件更有效。在这个例子中,生产力和成本效益平均液体成形显然有利。它还表明,当它用于将组件或功能集成为整体设计过程的一部分时,液压成形提供了最大的好处。

图2。液压成形的侧车顶栏杆用红色表示。

液压成形不仅仅是一种创建组件的方式。液压成形改变了部件和组件的功能,这可能对结构的其余部分的设计产生后果。施用液滴的潜在益处应在设计过程中早期考虑。

实现液压成形的好处

为了实现成本效益,设计师需要与具有液压成形专业知识的专家合作,包括液压成形机制造商和(非常重要的)材料供应商,他们能够提供管制造的专业知识,重点是高强度韧性钢。欧洲杯足球竞彩需要新的管制造技术,以便使用高强度钢来制造轻质应用所需的更高直径/厚度比。目前的管材制造技术只能生产出直径/厚度比为60:1的管材。

可以从液压成形技术中受益的区域

用于开发的另一个区域成熟是用于流体机械形成的面板和使用“枕头”形成技术制造的其他部件的轻量级应用。任何由内板组成的结构部件都可以重新设计为“枕头”液压结构,从门到完整的身体侧的门。该技术还可用于制造成形容器,以整齐地装入可用空间,例如燃料箱,洗衣机储存器和溢流容器。

这些面板具有很大的潜力,以及制造楼层平底锅,面包车车身侧面和车身屋顶板的关键部件中的流体力学形成。这种组件的液压成形将与改进的性能组合提供重量节省。

总结

一般来说,液压成形在技术上是一种优雅的工艺。这也是一个比许多工业界人士所承认的更加健壮和实用的过程,而这种健壮性将确保它越来越多地被使用。但是,除了成本之外,还有一个症结。液压成形组件需要不同的组装技术,因为单面焊接是必需的。因此,工程师们开发一个完整的供应链,包括焊接机器人,也必须适应,以允许引入液压成形。

连续熔焊焊接,其具有大型热影响区域的慢速过程,或者自动激光焊接是液压成形组分的合适连接技术。激光焊接已经用于车身结构的非关键部分,例如将屋顶板连接到屋顶轨道。该技术具有高初始成本,但益处包括使用激光束的线上检查。英国钢铁技术中心正在进行英国钢铁技术中心的激光焊接,在那里,英国的第一台高压液压机今年早些时候委托。

纯换热器可以带来行业,毫无疑问,巨大。但是从他们中获益,必须准备整个生产过程中的设计者和工程师来改变他们的工作方式和思维方式。

主要作者:约翰·戈德温

资料来源:材料世欧洲杯足球竞彩界,卷。6号。8 PP 483-84,1998年8月

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