金属成形加工技术

   2020-09-01 互联网中国铸造网12060
核心提示:液压成形技术:液压成形技术是一种特殊的柔性塑性加工成形工艺,可分为板材液压成形和管材液压成形,能够克

液压成形技术:

液压成形技术是一种特殊的柔性塑性加工成形工艺,可分为板材液压成形和管材液压成形,能够克服常规工艺的不足,制模简单、周期短、成本低、质量好、形状和尺寸精度高,尤其适合在单道工序内成形复杂形状的零件,多用于汽车、航空航天、电器仪表等领域中小批量、多品种的复杂零件生产。近年来,随着液压成形设备及其控制技术的发展,不断推出了替代传统成形技术而开发的新产品,制造出了其他方法难以成形的复杂工件,对提高汽车性能、减少零件数量和汽车自重具有十分重要的意义。

板材液压成形。板材液压成形包括液压胀形、橡皮膜液压胀形、充液拉深成形、无模液压胀形、黏性介质液压胀形等,具有以下特点:模具费用降低30%以上,可显著降低零件生产成本;不同厚度、不同材料的零件可以在同一个模具上生产;可提高产品质量,明显改善产品性能;大幅减少成形工序和焊接零件数量;特别适合于成形性能差或高强度的材料加工;更换模具和成形时间相对较短。

管材液压成形。管材液压成形是一种以液体为传压介质,利用管内液体产生的高压(工作压力通常为100MPa~400MPa,最高达1000MPa)使金属管坯变形成为具有三维形状零件的现代塑性加工技术,属于液力成形的范畴,具有以下优点:减轻重量,节约材料;液压成形件的比强度、比刚度和使用寿命比传统拼焊构件和铸件高许多;可有效抑制工件的热变形和回弹;减少了零件和模具数量,可降低模具费用;具有较高的成形自由性,使设计工作更具灵活性;降低生产成本。

我国在液压成形技术的研发和应用上已积累了一定经验,并形成了一定特色。但与国外相比,尤其在新产品开发、专用设备研制方面,还相对落后。主要是高压水发生器、阀门管路配件、自动化控制水平较低,经验较少。

激光拼焊毛坯成形技术:

拼焊板是指将不同厚度、不同材质、不同强度或不同性能的平板材料焊接在一起形成的平板坯料。对拼焊板进行冲压成形使之成为所需零件,称为拼焊板冲压成形技术。

全球拼焊板产量逐年上升,增长势头十分强劲。据统计,在北美、欧洲和日本,已采用拼焊板技术的汽车企业每年对拼焊板需求涨幅在25%~30%左右。

激光拼焊毛坯制备技术。为了获得优质的拼焊板,目前世界上先进的拼焊板生产工艺流程是板料精切→激光焊接→精度检验。将两张或多张不同厚度或不同材质的板料精切后,经过激光器的高速焊接再进行焊缝处理后,通过测量系统,检测其精度。对于不同厚度或不同强度的母材组成的拼焊板,冲压过程中不可避免地存在焊缝移动。目前,控制焊缝移动的工艺方法主要有改变压边圈形式、设置拉延筋、合理布置焊缝初始位置、设计特殊装置抑制焊缝在成形中的移动以及采用先进成形工艺等。

汽车超高强钢板热冲压成形技术。汽车领域对薄壁结构件的轻量化、整体化、精品化及安全性的需求,使许多特种难成形板材如超高强钢板、铝合金等日益受到重视,但这类材料在室温下成形性能差,而在热环境下成形是有效手段之一。

近年来,世界各大汽车厂逐步增加了高强钢的使用量。钢铁行业在高强钢方面的研发投入也有较大增长。目前,对抗拉强度达到1500MPa的超高强度钢板,已开始利用热成形及同时淬火的热成形技术方法(简称热冲压成形技术),这代表了目前超高强度钢在汽车领域应用的最高水平,国内宝钢正在研发类似钢种。

电磁成形技术:

电磁成形是利用磁场力使金属坯料变形的高速率成形方法。因为在成形过程中载荷是以脉冲的方式作用于毛坯,因此又称为磁脉冲成形。其具有以下突出优点:可大幅度提高材料的成形极限;可对非金属涂层或放在容器内的工件进行成形加工;电磁成形属单模成形,简化了模具制造,增强了加工柔性;可对复杂零件进行高精度加工,残余应力小,回弹小;可进行复合及混合加工,缩短加工周期;具有纯电磁特性,与其他高速高能加工方法相比,容易实现能量控制和生产自动化、机械化;具有较强的工艺灵活性,同一感应线圈可以进行多种加工。电磁成形还可用于多种工序的复合成形、异型管成形、容器密封、电磁铆接和粉末压实等。

无模多点成形技术:

该技术具有以下特点:可节约大量模具材料和设计、制造费用;在一台设备上可进行不同形状零件的加工;可实现板料变路径成形;易于实现CAD、CAE、CAM、CAT一体化及板料成形自动化;缩短新产品开发周期,降低产品成本。多点成形技术适用于各种金属曲面的制造,可实现单件、小批零件的规范加工。一个基本的多点成形装备由三大部分组成,即CAD/CAM软件、控制系统及多点成形主机。

(钢讯)


 
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