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新聞中心 三通管件液壓成形概述及安全操作研究現狀
發布時間:2017-11-14 瀏覽次數:30 返回列表
進入21世紀,隨著工業制造技術的不斷創新發展和研究應用,塑性成形技術得到了飛速的發展。國標三通的液壓成形技術己經成為先進塑性成形技術中研究的一個熱點。尤其在汽車制造工業中,許多組合件、壓焊件和車身框架都可以被更輕、更強、更精確和更便宜的液壓成形零部件所代替。 與傳統的鑄造、焊接、鍛造和機加工等工藝技術相比,管件的液壓成形技術綜合運用了彎曲、局部成形、脹形或擠壓與脹形復合成形等工藝對管料進行塑性加工,能夠獲得復雜的空心零件。由這種工藝生產出的零件與傳統工藝相比具有如下優點: ①金屬的空間分布合理,在保證強度和剛度要求的情況下,能使零件重量減輕30^75%; ②由于是對管料的冷成形,制件具有精細組織、良好的金屬流線組織及均勻的壁厚,機械力學性能優良; ③制件表面光滑,質量好,外形尺寸精度高,后續機加工量少,生產率較高; ④制件的形狀可較為復雜,目前由多個零件焊接或拼裝的復雜結構可以用整體成形來生產,工序簡單,整體性能好; ⑤模具結構簡單,力場變化連續且分布較為均勻,無沖擊載荷,壽命較高; ⑥可成形的材料種類較多,適合于冷成形的材料幾乎都可用于成形空心零件,如低碳鋼、不銹鋼、銅合金、鋁合金等,使用超高壓脹形還可生產中間帶有冷熱絕緣、隔熱、隔振的陶瓷夾層零件。 正是由于這些優點,管件液壓成形零件得到了越來越廣泛的應用,能替代部分鍛件、鑄件和焊接件,廣泛的應用于航天航空、汽車空調、辦公設備、家用電器等方面,并取得了顯著的經濟效益。因此該項技術的研究已成為塑性加工的前沿和熱點。 而無縫三通管的液壓成形技術又是該項技術中應用較為廣泛的部分,同時,也是液壓成形技術在管件成形生產中應用較為基礎的部分,該種生產方法主要是利用專門的液壓系統產生高達數百甚至上千MPa的成形壓力最終使碳鋼三通管成形。由于此法的成形壓力場分布均勻穩定,成形產品質量好,在冷成形中應用范圍廣,在美德日俄等國的科研機構和大型企業中得到了廣泛的應用。對國標無縫三通管液壓成形技術的深入研究和對其規律的掌握將促進管件液壓成形技術的快速發展和應用。 國外三通安全操作研究現狀 在國外最早美蘇兩國在30^40年代就已經開始這方面的研究,初期主要是為軍事工業服務,只限于變形不大的兩通管件。1965年,日本發表了一篇關于銅管液壓成形成為小型國標三通管件的文章。到了70年代,日本己經能夠大批量的生產直徑達305mm的鋼件。在自行車車架上的多通管接件,幾乎均為液壓成形方法生產,成形壓力為100~300MPa。其采用的是逐漸施壓的系統,收到了安全操作、精確調整液壓和提高制件成形比的效果。60年代末,美蘇等國開展了復雜應力狀態下金屬變形行為的研究,其研究成果迅速應用于管件的液壓成形中,使得能夠應用這項技術進行生產的多通管件的形狀越來越復雜,質量越來越高。80年代初,前蘇聯擠壓成形國標無縫三通通和等徑四通的支管的長徑比達到了1.2。到了90年代,俄國已經能夠液壓成形欽合金、鋁合金及耐腐蝕高強度鋼等塑性較低的材料,生產出壁厚大于0.5mm、外徑D=50一一120mm、支管長L<0.5D的國標三通。 現在,美、俄、德、日等技術發達國家采用專用液壓機對管件進行塑性加工,成形壓力高達15OOMPa,生產出較為復雜的多通管件、轎車凸輪軸、轎車車架等 空心零件,提出了成形工程的概念。但是液壓系統必須采用液壓增壓系統才能獲得成形所必需的高壓或超高壓,存在系統復雜、技術難度大、投資大、生產率低等缺點。 根據美國鋼鐵研究院汽車應用委員會的調查結果,在北美制造的典型轎車中,空心輕體件在轎車總量的比例已從15年前的10%上升到16%,而在中型面包車、大吉普和皮卡車中的比例還要高,因此美國有關大學,研究機構和公司十分重視內高壓液壓成形技術,已于幾年前開始著手研究開發,近年來加大研究開發的力 度。美國三大汽車公司和十大鋼鐵公司成立“汽車與鋼鐵作液力成形工業資源組織(Auto/SteelPartnershipHydroformingIndustryResourceGroup)",美國克萊斯勒(Kreisler)汽車公司于1990首先引進內高壓技術生產了儀表盤支梁。目前美國最大的汽車公司通用汽車公司(GM)已用液壓成形技術制造了發動機托架、散熱器支架、下梁、棚頂托梁和內支架等空心輕體件。據一項調查表明,估計到2004年北美生產的典型車型中將有50%零件采用內高壓成形技術制造。 德國于70年代末開始對內高壓成形技術進行研究,并率先開始在工業生產中采用內高壓成形技術制造汽車輕體構件。德國奔馳汽車公司(DAMLERBENZ)于1993年建立其內高壓成形車間,寶馬公司己在其幾個車型上應用了內高壓成形的零件。目前在汽車上應用有:(1)排氣系統異形管件;(2)副車架總成;(3)底盤構件、車身框架、座椅框架及散熱器支架;(4)前軸、后軸及驅動軸;(5)安全構件等。液壓成形工藝除了生產汽車飛機上使用的各種輕體件外,目前還利用該技術生產管道工業中用到的各種類型的管件及管接頭,如碳鋼三通管件,多通管件、旋轉管接頭等等。 河北喜利得管道設備有限公司(http://www.hbxilide.com)擁有先進的管件生產制造設備,無縫彎頭、碳鋼法蘭、碳鋼大小頭、碳鋼封頭、碳鋼三通、產品廣泛應用于市政、石油化工、西氣東輸、船舶及核電等工程領 |