水脹成型原理及應(yīng)用-杰德資訊|不銹鋼|雙相鋼|管件|彎頭|法蘭|三通|大小頭|翻邊|管帽|預(yù)制管|多通管

工藝原理

• 液壓作用：水脹成型，也稱內(nèi)高壓成形，是以管材作為坯料，在管材內(nèi)部施加超高壓液體，同時(shí)對管坯的兩端施加軸向推力進(jìn)行補(bǔ)料。在液體壓力和軸向推力的共同作用下，管坯材料發(fā)生塑性變形，并最終與模具型腔內(nèi)壁貼合，得到形狀與精度符合要求的中空零件。
• 模具約束：外部模具為管材的變形提供了一個特定的空間，限制了管材的變形方向，使其按照模具的形狀進(jìn)行成型。模具的設(shè)計(jì)和精度對最終產(chǎn)品的形狀和尺寸精度起著關(guān)鍵作用。
• 智能控制：通過PLC系統(tǒng)等精確控制液體的壓力曲線和成型過程，以實(shí)現(xiàn)精確的成型效果，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。

應(yīng)用

• 汽車制造領(lǐng)域：用于加工汽車排氣系統(tǒng)組件、底盤結(jié)構(gòu)件、渦輪增壓管路等。能夠?qū)崿F(xiàn)零部件的一體化成型，提高產(chǎn)品強(qiáng)度和精度，減輕重量，且可省去焊接等連接步驟，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
• 家電行業(yè)：適用于空調(diào)管路系統(tǒng)、冰箱制冷管路、熱水器內(nèi)膽等的加工?？商岣呒译娏悴考某尚途群捅砻尜|(zhì)量，減少材料浪費(fèi)，降低生產(chǎn)成本。
• 工程機(jī)械領(lǐng)域：可用于制造液壓油管、傳動軸組件、懸架部件等，能夠滿足工程機(jī)械零部件對強(qiáng)度、精度和可靠性的要求，同時(shí)降低生產(chǎn)成本和提高生產(chǎn)效率。
• 其他領(lǐng)域：還可應(yīng)用于航空航天、軌道交通、石油化工、五金制品等行業(yè)，加工各種復(fù)雜形狀的金屬零部件，如航空發(fā)動機(jī)零部件、軌道交通車輛的零部件、高壓管件等。

優(yōu)點(diǎn)

• 成型精度高：與傳統(tǒng)工藝相比，水脹成型的成型精度可達(dá)到±0.1mm，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)工藝的±0.5mm，能夠生產(chǎn)出尺寸精度更高的產(chǎn)品。
• 材料利用率高：材料利用率可達(dá)到85%-95%，相比傳統(tǒng)工藝的60%-70%大幅提高，有效降低了原材料的消耗，節(jié)約了成本。
• 生產(chǎn)效率高：省去了傳統(tǒng)工藝中的一些中間環(huán)節(jié)，如多次旋壓、膠脹等，實(shí)現(xiàn)了落料—拉伸—水脹的一體成型，簡化了加工流程，提高了生產(chǎn)效率。
• 表面質(zhì)量好：成型后的產(chǎn)品表面質(zhì)量高，通常無需進(jìn)行二次加工，即可滿足使用要求，而傳統(tǒng)工藝加工的產(chǎn)品往往需要進(jìn)一步的表面處理。
• 設(shè)計(jì)自由度大：為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了更大的自由度，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)工藝難以加工的復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)，滿足產(chǎn)品的多樣化和個性化需求。
• 產(chǎn)品一致性好：加工過程中，液體壓力能夠均勻地作用于管材內(nèi)壁，使材料在各方向上均勻變形，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量的一致性。

缺點(diǎn)

• 設(shè)備投資成本高：水脹成型設(shè)備需要配備高性能的液壓系統(tǒng)、增壓設(shè)備、模具以及精確的控制系統(tǒng)等，設(shè)備的購置成本較高，這在一定程度上限制了其在一些小型企業(yè)或?qū)Τ杀久舾械念I(lǐng)域的應(yīng)用。
• 模具制造復(fù)雜且成本高：模具的設(shè)計(jì)和制造需要考慮液體壓力的傳遞、管材的變形特點(diǎn)以及產(chǎn)品的形狀和尺寸精度要求等因素，模具的制造精度和質(zhì)量對成型效果有重要影響，因此模具的制造復(fù)雜且成本較高。
• 對材料要求高：要求材料具有良好的塑性變形能力，以適應(yīng)水脹成型過程中的大變形要求。對于一些塑性較差或難以變形的材料，可能不適用水脹成型工藝，或者需要對材料進(jìn)行預(yù)處理以提高其變形能力。
• 工藝控制難度大：成型過程受到多種因素的影響，如液體壓力、軸向推力、模具溫度、材料特性等，需要精確控制這些參數(shù)以確保成型質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。工藝控制不當(dāng)可能導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)缺陷，如破裂、褶皺、壁厚不均等問題。
• 適用范圍有限：主要適用于空心管材的成型，對于一些實(shí)心材料或非金屬材料的成型可能不適用，或者需要進(jìn)行特殊的工藝調(diào)整和設(shè)備改造