Wprowadzenie i klasyfikacja hydroformowania

Hydroforming

Hydroformowanie odnosi się do technologii przetwarzania tworzyw sztucznych, która wykorzystuje ciecz lub formy do kształtowania przedmiotów obrabianych, znanej również jako formowanie hydrauliczne.Wymagana jest tylko forma wklęsła lub forma wypukła, a płynne medium stosuje się odpowiednio jako formę wypukłą lub formę wklęsłą, co oszczędza ogólny koszt formy i czas przetwarzania, a ciecz jako forma wypukła może tworzyć wiele złożonych części, które nie można uformować za pomocą sztywnej formy.

Wprowadzenie do hydroformowania

Hydroformowanie odnosi się do metody tłoczenia blachy pod ciśnieniem cieczy zamiast sztywnego stempla lub matrycy.Może wykonywać wiele procesów tłoczenia, takich jak gięcie, głębokie tłoczenie, wybrzuszenie płaskich półfabrykatów i wybrzuszenie przestrzennych kształtów wykrojów.Może tworzyć różne złożone części, takie jak miechy.Ma zalety dobrej jakości powierzchni, skróconego procesu, uproszczonej formy i braku potrzeby stosowania specjalnego sprzętu do tłoczenia.Ponieważ ciecz działa bezpośrednio na części, trudno jest ją uszczelnić, a proces działania jest znacznie bardziej skomplikowany niż w przypadku ogólnej formy stalowej i formy gumowej.Dlatego nie jest powszechnie stosowany w masowej produkcji.

Klasyfikacja hydroformowania

Według różnych stosowanych mediów ciekłych, hydroformowanie można podzielić na formowanie hydrauliczne i formowanie hydrauliczne.Medium stosowanym w formowaniu hydraulicznym jest czysta woda lub emulgowana ciecz złożona z wody i określonej proporcji zemulgowanego oleju;medium stosowanym w formowaniu hydraulicznym jest olej do przekładni hydraulicznych lub olej silnikowy.W zależności od różnych stosowanych półfabrykatów hydroformowanie można podzielić na trzy typy: hydroformowanie rur, hydroformowanie arkuszy i hydroformowanie powłok.

W hydroformowaniu arkuszy i powłok stosuje się niższe ciśnienie formowania, podczas gdy w hydroformowaniu rur stosuje się wyższe ciśnienie, które jest również nazywane wewnętrznym formowaniem pod wysokim ciśnieniem lub hydroformowaniem rur.Medium stosowanym w hydroformowaniu blach jest głównie olej hydrauliczny, a maksymalne ciśnienie formowania na ogół nie przekracza 100 MPa.Medium stosowanym w hydroformowaniu płaszcza jest czysta woda, a maksymalne ciśnienie formowania na ogół nie przekracza 50 MPa.Medium stosowanym w wewnętrznym formowaniu pod wysokim ciśnieniem to głównie emulsja, a maksymalne ciśnienie formowania stosowane w produkcji przemysłowej na ogół nie przekracza 400 MPa.

Główne cechy nowoczesnej technologii hydroformowania opracowanej od połowy lat 80. XX wieku przejawiają się w dwóch aspektach: jednym jest to, że wymagana jest tylko forma żeńska lub forma męska, a ciekłe medium jest stosowane odpowiednio jako forma męska lub forma żeńska, oszczędność połowy kosztów formy i czasu przetwarzania, a płyn jako stempel może tworzyć wiele skomplikowanych części, których nie można uformować za pomocą sztywnych stempli.Hydroformowanie skorupowe nie wykorzystuje żadnej formy, dlatego nazywa się je również hydroformowaniem beztierkowym.Po drugie, płyn jako medium przenoszące siłę można kontrolować w czasie rzeczywistym.Dzięki hydraulicznemu układowi serwo z zamkniętą pętlą i komputerowemu systemowi sterowania ciśnienie można dokładnie kontrolować zgodnie z zadaną krzywą, aby zapewnić, że parametry procesu mieszczą się w ustalonych wartościach oraz są zmienne i regulowane w czasie.Znacznie poprawić elastyczność procesu.Oprócz tych cech, trzy różne technologie hydroformowania: wewnętrzne formowanie pod wysokim ciśnieniem, hydroformowanie blach i hydroformowanie powłoki mają swoje cechy, które zostaną przedstawione osobno poniżej.

Wewnętrzne formowanie pod wysokim ciśnieniem

Główną cechą technologii wewnętrznego formowania pod wysokim ciśnieniem jest to, że może ona integralnie formować puste w środku części o specjalnie ukształtowanych przekrojach z krzywą dwuwymiarową lub trójwymiarową.Początkowy okrągły przekrój rury może zostać uformowany w prostokątny, trapezowy, eliptyczny lub inny zamknięty przekrój poprzeczny o specjalnym kształcie, jak pokazano na rysunku..Tradycyjny proces produkcyjny zazwyczaj obejmuje tłoczenie i formowanie dwóch lub więcej połówek, a następnie spawanie ich w całość.W celu ograniczenia odkształceń spawalniczych powszechnie stosuje się zgrzewanie punktowe, dzięki czemu uzyskany przekrój nie jest przekrojem zamkniętym.Ponadto kształt przekroju części tłoczonych jest stosunkowo prosty i trudno jest spełnić potrzeby projektu konstrukcyjnego.

Wewnętrzne formowanie pod wysokim ciśnieniem to zaawansowana technologia produkcji opracowana w celu dostosowania do lekkich konstrukcji pojazdów, takich jak samochody i samoloty.Istnieją dwa główne podejścia do lekkich konstrukcji: jedno to podejście materiałowe, w którym wykorzystuje się lekkie materiały, takie jak stopy aluminium, stopy magnezu, stopy tytanu i materiały kompozytowe;drugie to podejście konstrukcyjne, które wykorzystuje puste w środku przekroje poprzeczne o zmiennym przekroju, cienkościenne powłoki o zmiennej grubości i części integralne.Struktura.Według statystyk, w przypadku niektórych celów związanych z redukcją masy, w przemyśle lotniczym i kosmicznym udział lekkich materiałów w redukcji masy wynosi około 2/3, a udział redukcji masy strukturalnej wynosi około 1/3;a w przemyśle motoryzacyjnym wręcz przeciwnie, główny Użyj konstrukcji, aby zmniejszyć wagę.Po zamocowaniu materiału główną metodą redukcji masy jest zaprojektowanie rozsądnej, lekkiej konstrukcji nadwozia.W przypadku konstrukcji narażonych głównie na obciążenia zginające i skręcające stosuje się puste w środku elementy o zmiennym przekroju, co może obniżyć jakość i w pełni wykorzystać wytrzymałość materiału.

Hydroformowanie blach

Hydroformowanie blachy to zaawansowany proces formowania metalu.Proces ten charakteryzuje się niskim kosztem formy, krótkim cyklem produkcyjnym formy, wysokim limitem formowania i wysoką jakością formowania.Jest to jedna z głównych technologii procesowych elastycznego formowania arkuszy.Nadaje się do części o dużym odkształceniu w przemyśle lotniczym, które wymagają wieloprzebiegowego rysowania, takich jak owiewki i inne części cylindryczne o złożonych profilach, stożkach itp.;nadaje się również do branży motoryzacyjnej o skomplikowanych kształtach. Powierzchnia i część części, które wymagają prasowania wklęsłej formy i uformowania wypukłej formy, takich jak reflektory lamp samochodowych itp.;konwencjonalne formowanie nie jest łatwe do usunięcia form i części podatnych na zmarszczki i pęknięcia, takich jak błotniki.Poza tym hydroformowanie nadaje się również do obróbki wielu produktów kuchennych, takich jak zastawa stołowa ze stali nierdzewnej, pojemniki, umywalki i inne głębsze części.Technologia procesowa wykorzystuje głównie narzędzia wspomagające technologię informatyczną i wykorzystuje elastyczną formę w celu zastąpienia tradycyjnego sztywnego stempla lub matrycy, jak pokazano na rysunku.