管材热油介质成形的原理和特点

行业动态     |     2020-01-08
摘要:管材热油介质成形是在常温内高压成形基础上发展起来的,适用于镁合金、铝合金等室温难变形管材的成形方法。本文兴迪源机械带来管材热油介质成形的原理和特点。

  管材热油介质成形是在常温内高压成形基础上发展起来的,适用于镁合金、铝合金等室温难变形管材的成形方法。本文兴迪源机械带来管材热油介质成形的原理和特点。
 
  一、管材热油介质成形的原理
 
  管材热油介质成形是在常温内高压成形基础上发展起来的,适用于镁合金、铝合金等室温难变形管材的成形方法。其原理如图10-1所示,将模具加热到一定温度,将管材置入模具中,然后将管材两端密封,并将热油介质注入管材,控制管材温度在一个合适的温度范围内,然后进行轴向进给和施加内压,使管材贴模成形为空心变截面零件。
 
 
  图10-1管材热油介质成形原理图
 
  管材热油介质成形的关键是找到有效提高管材成形性能的温度范围。对于镁合金,由于其具有密排六方晶体结构,在室温下仅(0001)面可提供两个独立的滑移系,而棱柱面和锥面滑移系启动所需要的临界切应力远大于基面滑移系,因此镁合金室温成形性能较差,难以成形复杂形状零件。当温度升高时,由于原子活动能力增强,非基面滑移系与基面滑移系之间的临界剪切应力差值减小,棱柱面和锥面等潜在的非基面滑移系可以通过热激活启动,从而使镁合金的塑性变形能力得到大幅度提高。热油介质成形主要就是利用镁合金在加热
 
  条件下塑性变形能力增强来实现零件成形。
 
  对于细晶镁合金,也可以利用高温下的晶界滑移来提高其塑性加工性能。对于铝合金,由于其为面心立方结构,堆垛层错能较大,自扩散能较小,高温下位错的滑移和攀移容易,因此可以利用高温下铝合金的动态回复等变形机制来提高材料塑性,实现复杂零件的热油介质成形。
 
  二、管材热油介质成形的特点
 
  管材热油介质成形主要有两方面优点:一是提高管材内压成形极限,增加零件复杂程度;二是降低成形压力。以镁合金为例,采用热油作为传力介质,使管材在200~300℃成形,由于管材塑性显著提高,使大膨胀率和复杂变截面构件的成形成为可能。同时,由于热态下材料流动应力低,零件过渡圆角成形所需压力低,与室温成形相比,可以减小合模力,增加内高压成形机的适用范围。在同样成形压力下,热油介质成形可以获得更小的过渡圆角,因而可以成形更复杂的零件。
 
  热油介质成形的主要缺点是:首先,成形设备较复杂,加热增加了能源消耗。其次,加热后材料流动应力和弹性模量降低,将直接影响失稳形为,增加缺陷控制难度。随着温度升高,硬化指数n值减小,材料抗拉伸失稳和开裂能力降低,非均匀变形程度增加。最后,加热状态下镁、铝合金管材与模具之间的摩擦因数增大,送料区壁厚增加较严重,易造成较大壁厚差,这对预成形和加载路径设计提出了新要求。
 
  【兴迪源机械液压技术优势
 
  兴迪源机械严格按照ISO国际标准质量管理体系和5S管理标准进行质量监控和内部管理。建立有 “河南省流体压力成形智能装备工程技术研究中心”,核心团队由数10名博士、硕士和各高等院校金属成形专家教授组成,专注于液压成形核心技术和产品工艺研发。
框架式内高压成形液压机
 
  兴迪源机械与中国科学院金属研究所、南京航空航天大学等院校开展长期的产、学、研合作,并共同设立了“液压成形技术产业化示范基地”,时刻跟踪国内外领先技术,不断提升“兴迪源”液压设备品牌价值。
 
  部分文段和图片摘自:
 
  《现代液压成形技术》
 
  作者:苑世剑
 
  由兴迪源机械编辑
 
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