现代液压成形
液压成型原理
液压成型原理液压成型是一种利用液体传递能量来实现工件成型的加工方法，它广泛应用于金属加工、塑料成型、橡胶加工等领域。
液压成型原理是指利用液压传动系统产生的压力，通过控制液压缸的运动，实现工件的成型加工。
液压成型具有成形力大、动作平稳、精度高等优点，因此在工业生产中得到了广泛的应用。
液压成型原理的核心是液压传动系统。
液压传动系统由液压油、液压泵、液压缸、控制阀等组成。
当液压泵启动时，液压油被泵入液压缸内，通过液压缸的活塞推动工件进行成型。
控制阀则起到调节液压油流量和压力的作用，保证液压系统能够稳定、准确地实现成型加工。
在液压成型过程中，液压油起着传递能量和传递压力的作用。
液压油在液压泵的作用下产生高压，通过管道输送到液压缸内。
当液压油进入液压缸后，活塞受到压力作用向外运动，从而实现对工件的成型加工。
液压油的流动速度和流量大小，直接影响着液压成型的加工效果和成型质量。
液压成型原理中的控制阀起着至关重要的作用。
控制阀能够根据工件的成型要求，调节液压系统的工作压力、流量和流向，从而实现对液压成型过程的精确控制。
通过控制阀的开启和关闭，可以实现液压缸的前进、后退、停止等动作，保证工件在成型过程中的精确定位和稳定运动。
在液压成型原理中，液压缸也是一个关键的部件。
液压缸负责将液压能转化为机械能，推动活塞对工件进行成型加工。
液压缸的结构设计和工作性能直接影响着液压成型的加工效果和成型质量。
因此，合理选择和使用液压缸对于提高液压成型的效率和质量至关重要。
总的来说，液压成型原理是利用液压传动系统产生的压力，通过控制液压缸的运动，实现工件的成型加工。
液压传动系统、液压油、液压泵、控制阀和液压缸等组成了液压成型的核心部件。
合理运用液压成型原理，可以实现成形力大、动作平稳、精度高的加工效果，为工业生产提供了强大的支持。
液压成型技术的不断发展和创新，将进一步推动工业制造技术的进步和提升。
现代液压成型技术
现代液压成型技术现代液压成型技术第1部分：液压成形技术的种类在介绍它的种类和特点之前首先让我们先了解它的定义，什么是液压成形？定义：液压成形是指利用液体作为传力介质或模具使工件成形的一种塑性加工技术，也称液力成形。
（可能文字解释有点抽象，下面请大家看一段视频），很直观的可以看到它的成形工艺大致可分为三个阶段：第一个阶段，填充阶段，将管材放在下模内，然后闭合上模，使管材内充满液体（并排除气体），将管的两端用水平冲头压封；第二个阶段，成形阶段，对管内液体加压胀形的同时两端的冲头按照设定加载曲线向内推进补料，在内压和轴向补料的联合作用下使管材基本贴近模具；第三个阶段，整形阶段，提高压力是过度区圆角完全贴靠模具而成形为所需的工件，这个阶段基本没有补料，从截面看可以把管材变为矩形、梯形、椭圆形或其他异型截面。
1.1 按使用的液体介质不同可将液压成形分为水压成形和油压成形。
1.1.1 水压成形：使用的介质为纯水或水添加一定比例的乳化油组成的乳化液1.1.2 油压成形：油压成形的介质为液压传动油或机油1.2 按使用坯料不同，可分为管材液压成形、板材液压成形、壳体液压成形。
1.2.1管材液压成形：板料（≤100MPa）和壳体液压成形（≤50MPa）使用的成形压力较低，而管材液压成形使用的压力较高（一般不超过400MPa），又称内高压成形（Internal High Pressure Forming）通过管材内部施加高压液体和轴向补料把管材压入到模具型腔使其成形为所需工件，所需管材多为电阻焊管（ERW）因其成本低且成型性好，其次是无缝管、拉拔管（DOM）激光焊管（成型性最佳）。
1.2.1.1变径管内高压成形技术变径管内高压成形是以管材作坯料，通过管材内部施加高压液体和轴向补料把管材压入到模具型腔使其成形为所需工件，把管材的圆截面变为矩形、梯形、椭圆形或其他异型截面。
（板书演示）1.2.1.2弯曲轴线变截面管件内高压成形弯曲轴线管件内高压成形工艺过程包括弯曲、预成形、内高压成形等主要工序。
液压成型
图1 空心异形截面零件引言液压成形技术同冲压，焊接等传统的成形技术相比，是一门新型的金属成形技术。
为了解决汽车，航空航天等领域的一些复杂的工艺问题和技术要求，从20世纪50年代起，德、美、日等国科学家在相关领域内先后提出了内高压成形技术和板料液压成形技术。
1985年我国科学家王仲仁教授发明了球形容器无模液压成形技术，提出了壳体液压成形技术。
近几年，依托于计算机控制技术和高压液压系统的发展，液压成形技术迅速发展。
目前，很多复杂结构的零件都可以通过该技术批量地加工生产。
一、液压成形技术的概述1.1 液压成形的定义和分类液压成形也称为液力成形是指利用液体作为传力介质或模具使工件成形的一种塑性加工技术。
按使用的液体介质不同，液压成形分为水压成型和油压成型；按使用的配料不同，液压成形分为管材液压成形，板料液压成形和壳体液压成形。
板料和壳体液压成形使用的成形压力较低，而管材液压成形使用的压力较高，又称为内高压成形，本文中称管材液压成形为内高压成形。
1.2 液压成形的特点现代液压成形技术的主要特点表现在两个方面：①液压成形技术仅需要凸模和凹模中的一个，或者不使用任何模具，这样可以省去一半，甚至不需要花费制造模具的费用和加工时间，而且液体作为凸模可以成形很多刚性凸模无法成形的复杂零件。
②液体作为传力介质具有实时可控性，通过液压闭环伺服系统和计算机控制系统可以按给定的曲线精确控制压力，确保工艺参数在设定的数值内，并且随时间可变可调，大大提高了工艺柔性。
二、内高压成形技术2.1 内高压成形技术的原理及分类内高压成形技术是用管材作为原材，通过对官腔内施加液体压力及在轴向施加负荷作用，使其在给定模具型腔内发生塑性变形，管壁与模具内表面贴合，从而得到所需形状零件的成形技术。
内高压成形技术主要可以整体成型轴线为二维或三维曲线的异形截面空心零件，从材料的初始圆截面可以成形为矩形，梯形，椭圆形或其他异形的封闭界面，如图1所示。
液压成型机的介绍 -回复
液压成型机的介绍-回复1. 什么是液压成型机？液压成型机是一种利用液体传动进行工作的机械设备，主要用于加工各种金属材料的成型工艺。
液压成型机利用液体的压力控制机械系统的运动，具有结构简单、工作稳定、操作方便等优点。
2. 液压成型机的原理及工作过程是怎样的？液压成型机的工作原理基于帕斯卡定律，即：在封闭的液体中，液体的压力传递是均匀的。
在液压成型机中，液体通过电机驱动泵浦产生压力，经过阀门的调节，流入液压缸中。
当液压缸受到液体的压力作用时，活塞会受力并产生运动。
液压成型机的工作过程可以分为以下几个步骤：- 第一步，液体泵浦将液体从油箱吸入，并通过管道送至液压缸。
- 第二步，液体进入液压缸后，通过电磁阀调节，使液体进入活塞的一侧，从而使活塞产生运动。
- 第三步，活塞的运动将作用到工件上，完成工件的成型或加工。
- 第四步，完成一次运动后，液体通过换向阀将液压缸的另一侧排出，回到油箱。
3. 液压成型机的主要部件有哪些？液压成型机包括以下几个主要部件：- 泵浦: 负责产生压力，将液体送到液压缸中。
- 液压缸: 通过液体的压力产生运动，实现对工件的成型或加工。
- 阀门: 控制液体流向和流量的调节，如换向阀、节流阀等。
- 油箱: 存放液体，并通过滤波器等装置保持液体清洁。
- 电机: 提供动力，驱动泵浦进行工作。
此外，液压成型机还可能包括压力传感器、温度传感器、液压油管路等辅助部件。
4. 液压成型机的应用领域有哪些？液压成型机广泛应用于各个行业，主要包括以下领域：- 金属加工: 液压成型机可用于冲压、弯曲、拉伸、深冲等金属成型加工工艺，如汽车零部件、航空零部件等制造。
- 塑料加工: 液压成型机可用于注塑成型、挤出成型等塑料加工工艺，如塑料制品、塑料包装等制造。
- 木工行业: 可用于木材的干燥、纹理加工等工艺。
- 石材加工: 液压成型机可用于石材开采、加工等工艺，如石材雕刻、石材切割等。
5. 液压成型机的优点和缺点是什么？液压成型机具有以下优点：- 结构简单、工作稳定: 液压成型机的结构相对简单，操作方便，且稳定性好。
波纹管液压成形原理及工艺方法
波纹管液压成形的原理是，将高压液体（如水或液压油）注入预制的管坯中，使管坯在模具中膨胀，然后压缩，管材发生塑性变形，最终得到成形的波纹管。
这种成形方式可以确保管壁减薄量适中，因为液压在管壁上的作用是均匀的。
波纹管液压成形的工艺方法可以分为以下步骤：
1. 按照设计尺寸截取管坯，将管坯放置在下半模上，并闭合上、下半模，左右冲头延伸至管坯的两个端口中形成密闭的空腔，同时向管坯内注入液体。
2. 增大管坯内部液体压力，高压液体均匀作用于模腔，左右冲头固定，利用液体压力和模腔的约束形成初波。
3. 在初波成形完成后，施加轴向压力使模具进给，直至贴合，将初波挤进模腔，之后进一步增大管坯内部液体压力，使得管壁与模腔贴合并固定波形。
4. 成形完成后先卸内压力，再卸载轴向推力，分开上下模具，冲头退出，取出波纹管管件。
按照管坯上波纹成形的顺序是否连贯，波纹管液压成形技术可以分为整体式成形和连续式成形。
其中整体成形是管坯在模具中加载一次，就可以成形管件上所有的波纹，而连续成形是指每次成形一个波纹，依次成形管坯上设计的所有波纹。
请注意，具体的工艺参数和操作细节可能会因波纹管的材料、尺寸和设计要求等因素而有所不同。
因此，在实际生产过程中，需要根据具体情况进行调整和优化。
材料成形设备液压机概述
材料成形设备液压机概述液压机是一种常见的材料成形设备，广泛应用于各个领域的生产制造过程中。
本文将对液压机的概念、工作原理、结构和应用进行详细介绍。
一、概念液压机是一种利用液体传动能量的机械设备，通过液压传动实现对材料的成形和加工。
液压机以其高效、高精度、可靠性强等特点，在金属加工、塑料成型、冷挤压、压制等领域得到了广泛应用。
二、工作原理液压机的工作原理是利用液体传递压力，通过液压系统将压力传递到工作活塞上，从而实现对材料的成形。
液压机主要由液压系统、工作台、工作活塞、油缸、液压缸、液压油箱等组成。
当液压机开始工作时，液压系统中的液压泵开始工作，将液体压力传递到工作活塞上，使工作活塞受力，从而施加压力到工作台上的材料上。
材料在受力作用下逐渐变形，达到所需的成形效果。
三、结构液压机的结构主要包括以下几个部分：1.液压系统：液压系统由液压泵、油箱、液压缸等组成，用于提供液体压力以及控制液体的流动和压力。
2.工作台：工作台是液压机上用于支撑和固定工作物料的部分，通常由坚固的平面和可调整高度的装置组成。
3.工作活塞：工作活塞是液压机中的关键部件，由活塞和密封元件组成，能够受到液压系统的力作用，从而施加力到工作台上的材料。
4.油缸：油缸是液压机中的容器，其中装有液体，并与液压泵、液压缸等部件相连，用于传递液体压力和驱动工作活塞。
5.控制系统：液压机的控制系统一般由液压系统控制阀门、传感器、控制器等组成，用于对液压机的工作进行控制和调节。
四、应用液压机在各个领域的生产制造过程中有着广泛的应用，常见的应用领域包括：1.金属加工：液压机在金属锻造、冲压、拉伸、剪切等加工过程中起到关键作用，能够对金属材料进行成型和加工。
2.塑料成型：液压机在塑料注塑、挤出成型、吹塑等塑料成型过程中具有高精度、高强度的成形能力，广泛应用于塑料制品的生产。
3.冷挤压：液压机在冷挤压过程中能够对金属材料进行冷加工，既能够提高材料的强度，又能够减少材料的加热损失。
液压成形
液压成形摘要：液压成形是一种先进的塑性成形技术，是利用液体介质代替凸模或凹模，靠液体介质的压力使材料成形的一种加工工艺。
液压成形技术不但能成形复杂零件还能够提高零件质量减少成形工序降低加工成本特别适合于小批量零件的加工生产。
关键字：管件液压成形. 液压胀形. 板材液压成形.1概述现代工业产品由大批量向多品种和中小批量方向发展。
对于批量小、尺寸多变的复杂形状板材零件，采用传统冲压方法成形时，模具设计、制造与调试需要消耗大量的人力、物力与时间，很难适应现代化发展的需要。
这就迫切需要研究一种新的柔性生产方法，达到既降低成本又缩短制造周期的目的。
液压成形技术正是在这种背景下提出来的液压成形是一种先进的塑性成形技术，是利用液体介质代替凸模或凹模，靠液体介质的压力使材料成形的一种加工工艺。
它能够改善工件内部应力状态，提高板料的成形极限，成形形状复杂的零件，且成形件质量好、精度高、回弹小，具有传统拉深无法比拟的优越性。
液压成形技术不但能成形复杂零件还能够提高零件质量减少成形工序降低加工成本特别适合于小批量零件的加工生产。
液压成形技术早在20世纪40 年代就被用于汽车制造业。
如果按照加工过程的特点,可以分为管件液压成形技术、板料液压成形技术等2 管材液压成形2.1管材液压成形的历史及原理管材液压成形起源于19世纪末, 当时主要用于管件的弯曲。
由于相关技术的限制, 在以后相当长一段时间内, 管材液压成形只局限于实验室研究阶段, 在工业上并未得到广泛应用。
但随着计算机控制技术的发展和高液压技术的出现,管材液压成形开始得到大力发展。
上世纪90年代, 伴随着汽车工业的发展以及对汽车轻量化、高质量和环保的要求, 管材液压成形受到人们重视, 并得到广泛应用。
管件液压成形是以金属管材为毛坯，借助专用设备向密封的管坯内注入液体介质，使其产生高压，同时还在管坯的两端施加轴向推力，进行补料，在两种外力的作用下，管坯材料塑性变形，并最终与模具型腔内壁贴合，得到形状与精度均符合技术要求的中空零件液压成形原理如图1 所示图1 管件液压成形原理示意图当零件轴线不是直线模腔分模面处截面小于管坯截面时，需进行弯管冲压等预工艺，以便管坯能顺利置入模腔中，如有必要，在液压成形之前还需进行退火处理2.2管材液压成形优点：与传统的冲压焊接工艺相比，管件液压成形工艺具有以下优点:(1 ) 减轻零件质量，节约材料; (2 ) 提高零件的强度和刚度，特别是疲劳强度; ( 3) 减少零件数量节约模具成本；(4) 零件整体成形，可减少后续机械加工和组装焊接量，简化生产流程，提高生产效率; (5) 提高加工精度，减少装配误差积累，可提高产品质量; (6)降低生产成本; (7) 结构形状设计更趋灵活优化。
液压成形技术
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制作人： 学号：
09材料成型及控制工程 2012-5-14
成形特点及应用 特点：
• • • • 它具有成形产品质量轻、刚度好 形状及尺寸精度高，能产生复杂外形曲面 减少半成品数量，减少焊接及机械加工工序 模具简单和生产周期短
应用：
• 广泛应用于汽车、电力、船舶、洁具、工艺品和体 育用品等行业
参考文献
• 刘小旦, 周 林 , 程晓民.绿色节能制造技术——液压 成形研究现状及发展[J].浙江科技学院学 报,2009(3):243-246 • 直妍, 阳林, 吴道建.液压成形技术及其新进展[J].热 加工工艺.2004(12):63-65
主题：
液压成形技术
液压成形技术
也叫液压胀形技术
• 液压成形是指采用液态的水、油作传力介质 ,代替 刚性的凹模或凸模 ,使坯料在传力介质的压力作用 代替传统的刚性凹模或凸 模, 使坯料在液体的高压作用下贴模成形。
液压成形原理
• 管材液压成形的原理: 首先将原料( 直管或预先弯曲 成形的钢管) 放入底模, 然后管件两端的冲头在液压 缸的作用下压入, 将管件内部密闭, 冲头内有液体通 道, 液体不断流入管件, 此时上模向下移动, 与下模共 同形成封闭的模腔, 最后高压泵与阀门控制液体压力 不断增大, 冲头向内推动管件, 管壁逐渐贴近模具变 形, 最终得到所需形状的产品。
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充液拉深成形
用液体介质代替凹模传递 载荷，液压则作为辅助成 形的手段，可减小普通拉 深成形中凸、凹模之间坯 料的悬空区，使该部分坯 料紧贴凸模，零件形状尺 寸最终靠凸模来保证。
充液拉深成形中的液压作 用形成了坯料与凸模之间 的摩擦保持效果，提高了 凸模圆角区板料的承载能 力，抑制坯料减薄和开裂， 可有效提高成形极限、减 少成形道次。同时，液体 从坯料与凹模上表面间溢 出可形成流体润滑，促进 外围板材进入凹模，缓解
现代液压成形技术
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目录
一、概述
1.液压成形技术分类和特点 2.现状与发展趋势
二、内高压成形（管材）
1.工艺与应用范围 2.主要工艺参数 3.缺陷、管材 4.内高压成形设备与模具
三、板材充液拉深
工艺、特点和适用范围
四、封闭壳体无模液压
工艺、特点和应用范围
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1.液压成形技术分类和特点
种类：由内向外冲孔、由外向内冲孔。
管端切割：使用激光切割机。
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内高压成形设备与模具
内高压设备组成 合模压力机、高压源、水平缸、液压泵站、
水压系统、计算机控制系统。
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板材液压成形
采用液体作为传力介质以代替刚性的凸模 或凹模来传递载荷，使坯料在液体压力作 用下贴靠凹模或凸模，从而实现金属板材 零件的成形。
板料液压：筒形、锥形、盒形及复杂形状均可；材料涉及 碳钢、高强钢和铝合金等；材料厚度为0.2~3.2mm；拉深 比可达2.6。我国哈工大已能设计生产拉深力达4000kN， 成形液压达100MPa的双动液压拉深机，造价成本远低于 国外产品。但在超高压、计算机精确控制领域仍有较大差 距。发展趋势为大型复杂型面成形、低塑材料拉深等方向。
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液压成形特点
减轻质量，减少零件和模具数量，减少后续机械加工和组装 的焊接量，提高强度与刚度，降低成本。
图为采用液压成形技术制造的欧宝发动机托架零件与传统冲压件的比较， 其零件重量降低了30%，模具费用降低了60%，零件的生产成本降低了20%。
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2.现状与发展趋势
内高压成形：成形压力度可达0.2~0.5MPa，位移精度达0.05mm；零 件形状复杂精度高。发展趋势为超高压、超高强度钢成形， 热态内压成形等。
因成形极限高、效率低，一般用于生产批 量不大的板材成形。
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二、内高压成形工艺
按工艺过程的不同，我们将内高压成型件 分为3类:变径管、弯曲轴线异型截面管、多 通管。
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变径管液压成形
应用范围：汽车进、排气系统，飞机管路 系统、火箭系统等使用的异型和复杂截面 管件。发动机曲轴。
变径管又分对称和非对称两种。适用管件 直径25mm~200mm，壁厚1~8mm。汽车 和飞机变径管一般为1~3mm。
液压成形（Hydroforming）：
指利用液体作传力介质或模具使工件塑性成形的方法。
按液体介质分：水压成形（纯水或乳化液）、油压成形。 按坯料分：管材液压（Tube Hydroforming）、板材液压
（Sheet Hydroforming）、壳体液压（Shell Hydroforming）
板材和壳体液压成形压力较小，管材液压成形压力大，故又 称内高压成形。
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板材充液拉深
成形极限高、 尺寸精度高、 表面品质好、 道次少 、 成 本低 。
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可控径向加压充液拉深
在现有充液拉深技术的基 础上，辅以独立于液室压 力pc的可控径向液压力pr， 来推动法兰区材料的流动， 配合凸模的拉深进行成形。 由于径向液压独立控制， 可根据变形材料、零件形 状和成形极限，通过增大 径向液压来辅助零件的拉 深成形，同时利用有益摩 擦和流体润滑，避免大高 径比、曲面零件成形初期 因液室压力过大而导致的 悬空区破裂，从而进一步 提高零件的成形极限。
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变径管液压成形主要参数
初始屈服压力、开裂压力、整形压力、轴 向进给力、合模力、轴向起皱临界力、补 料量等都有相应的理论或经验公式。
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内高压成形用管材
使用于内高压成形的材料：低碳钢和低合 金钢高强钢（抗压级别为300~450MPa ）、 不锈钢、铝合金、铜合金、钛合金和镍基 合金。内高压成形强度将达500~600MPa。
了零件表面的划伤。
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液体凸模拉深成形
以液体介质代替凸模传递载 荷，液压作为主驱动力使坯 料变形，坯料法兰区逐渐流 入凹模，最终在高压作用下 使坯料贴靠凹模型腔，零件 形状尺寸靠凹模来保证。这 一成形法通过合理控制压边 力可使坯料产生拉-胀成形， 应变硬化可提高曲面薄壳零 件的刚性、压曲抗力和抗冲 击能力。因此，它非常适于 铝合金和高强钢等轻合金板 料形状复杂（特别是局部带 有小圆角）、深度较浅的零 件成形 。
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可控径向加压充液拉深成形件
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充液拉深主要工艺参数
临界充液室压力（使坯料脱离凹模圆角的 最小充液室压力）；
拉深力； 压边力。
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充液拉深适用范围
筒形、锥形、抛物线形、盒形等超过普通 拉深成形极限的板材零件，用于航天领域 满足动力学性能的整流罩、头罩，及汽车 发动机盖等覆盖件。
适合材料有低碳钢、深冲钢、不锈钢，低 塑性高强钢，铝合金等。板材厚3mm一下。
解决：均可通过改变 加载曲线解决。
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弯曲轴线内高压成形
弯曲：保证管材轴线与产品保持一致，为 预成型和内高压成型做好准备，数控弯管 机，先进绕弯工艺，要注意控制壁厚变化。
预成型：通过预成型使截面变化较大部位 得到充分补料。
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多通管内高压成形后续工序
液压冲孔：在液体压力的支撑作用下，利 用冲头将管材分离的一种冲孔方法。一般 采用冲孔弯曲。
对管材要求：要满足结构力学性能，成形 性能（高塑性），和直径、壁厚精度，清 洁度要求。
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变径管内高压成形缺陷
屈曲：成形初期没有建 立足够的内压，施加了 过大的轴向力造成。
起皱：成形中后期，内 压足够的情况下也可造 成起皱。
开裂：轴向压力及补料 量不足的情况下，在内 压连续作用下管材过渡 膨胀超过其极限膨胀率 而导致。