管材熱油介質成形的原理和特點

行業動態 ????|???? 2020-01-08
摘要:管材熱油介質成形是在常溫內高壓成形基礎上發展起來的,適用于鎂合金、鋁合金等室溫難變形管材的成形方法。本文興迪源機械帶來管材熱油介質成形的原理和特點。

  管材熱油介質成形是在常溫內高壓成形基礎上發展起來的,適用于鎂合金、鋁合金等室溫難變形管材的成形方法。本文興迪源機械帶來管材熱油介質成形的原理和特點。
 
  一、管材熱油介質成形的原理
 
  管材熱油介質成形是在常溫內高壓成形基礎上發展起來的,適用于鎂合金、鋁合金等室溫難變形管材的成形方法。其原理如圖10-1所示,將模具加熱到一定溫度,將管材置入模具中,然后將管材兩端密封,并將熱油介質注入管材,控制管材溫度在一個合適的溫度范圍內,然后進行軸向進給和施加內壓,使管材貼模成形為空心變截面零件。
 
 
  圖10-1管材熱油介質成形原理圖
 
  管材熱油介質成形的關鍵是找到有效提高管材成形性能的溫度范圍。對于鎂合金,由于其具有密排六方晶體結構,在室溫下僅(0001)面可提供兩個獨立的滑移系,而棱柱面和錐面滑移系啟動所需要的臨界切應力遠大于基面滑移系,因此鎂合金室溫成形性能較差,難以成形復雜形狀零件。當溫度升高時,由于原子活動能力增強,非基面滑移系與基面滑移系之間的臨界剪切應力差值減小,棱柱面和錐面等潛在的非基面滑移系可以通過熱激活啟動,從而使鎂合金的塑性變形能力得到大幅度提高。熱油介質成形主要就是利用鎂合金在加熱
 
  條件下塑性變形能力增強來實現零件成形。
 
  對于細晶鎂合金,也可以利用高溫下的晶界滑移來提高其塑性加工性能。對于鋁合金,由于其為面心立方結構,堆垛層錯能較大,自擴散能較小,高溫下位錯的滑移和攀移容易,因此可以利用高溫下鋁合金的動態回復等變形機制來提高材料塑性,實現復雜零件的熱油介質成形。
 
  二、管材熱油介質成形的特點
 
  管材熱油介質成形主要有兩方面優點:一是提高管材內壓成形極限,增加零件復雜程度;二是降低成形壓力。以鎂合金為例,采用熱油作為傳力介質,使管材在200~300℃成形,由于管材塑性顯著提高,使大膨脹率和復雜變截面構件的成形成為可能。同時,由于熱態下材料流動應力低,零件過渡圓角成形所需壓力低,與室溫成形相比,可以減小合模力,增加內高壓成形機的適用范圍。在同樣成形壓力下,熱油介質成形可以獲得更小的過渡圓角,因而可以成形更復雜的零件。
 
  熱油介質成形的主要缺點是:首先,成形設備較復雜,加熱增加了能源消耗。其次,加熱后材料流動應力和彈性模量降低,將直接影響失穩形為,增加缺陷控制難度。隨著溫度升高,硬化指數n值減小,材料抗拉伸失穩和開裂能力降低,非均勻變形程度增加。最后,加熱狀態下鎂、鋁合金管材與模具之間的摩擦因數增大,送料區壁厚增加較嚴重,易造成較大壁厚差,這對預成形和加載路徑設計提出了新要求。
 
  【興迪源機械液壓技術優勢
 
  興迪源機械嚴格按照ISO國際標準質量管理體系和5S管理標準進行質量監控和內部管理。建立有 “河南省流體壓力成形智能裝備工程技術研究中心”,核心團隊由數10名博士、碩士和各高等院校金屬成形專家教授組成,專注于液壓成形核心技術和產品工藝研發。
框架式內高壓成形液壓機
 
  興迪源機械與中國科學院金屬研究所、南京航空航天大學等院校開展長期的產、學、研合作,并共同設立了“液壓成形技術產業化示范基地”,時刻跟蹤國內外領先技術,不斷提升“興迪源”液壓設備品牌價值。
 
  部分文段和圖片摘自:
 
  《現代液壓成形技術》
 
  作者:苑世劍
 
  由興迪源機械編輯
 
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