水脹成型原理及應用-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|預制管|多通管

工藝原理

• 液壓作用：水脹成型，也稱內高壓成形，是以管材作為坯料，在管材內部施加超高壓液體，同時對管坯的兩端施加軸向推力進行補料。在液體壓力和軸向推力的共同作用下，管坯材料發生塑性變形，并最終與模具型腔內壁貼合，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行成型。模具的設計和精度對最終產品的形狀和尺寸精度起著關鍵作用。
• 智能控制：通過PLC系統等精確控制液體的壓力曲線和成型過程，以實現精確的成型效果，確保產品質量的穩定性和一致性。

應用

• 汽車制造領域：用于加工汽車排氣系統組件、底盤結構件、渦輪增壓管路等。能夠實現零部件的一體化成型，提高產品強度和精度，減輕重量，且可省去焊接等連接步驟，提高生產效率和產品質量。
• 家電行業：適用于空調管路系統、冰箱制冷管路、熱水器內膽等的加工。可提高家電零部件的成型精度和表面質量，減少材料浪費，降低生產成本。
• 工程機械領域：可用于制造液壓油管、傳動軸組件、懸架部件等，能夠滿足工程機械零部件對強度、精度和可靠性的要求，同時降低生產成本和提高生產效率。
• 其他領域：還可應用于航空航天、軌道交通、石油化工、五金制品等行業，加工各種復雜形狀的金屬零部件，如航空發動機零部件、軌道交通車輛的零部件、高壓管件等。

優點

• 成型精度高：與傳統工藝相比，水脹成型的成型精度可達到±0.1mm，遠高于傳統工藝的±0.5mm，能夠生產出尺寸精度更高的產品。
• 材料利用率高：材料利用率可達到85%-95%，相比傳統工藝的60%-70%大幅提高，有效降低了原材料的消耗，節約了成本。
• 生產效率高：省去了傳統工藝中的一些中間環節，如多次旋壓、膠脹等，實現了落料—拉伸—水脹的一體成型，簡化了加工流程，提高了生產效率。
• 表面質量好：成型后的產品表面質量高，通常無需進行二次加工，即可滿足使用要求，而傳統工藝加工的產品往往需要進一步的表面處理。
• 設計自由度大：為產品設計提供了更大的自由度，可以實現傳統工藝難以加工的復雜形狀和結構，滿足產品的多樣化和個性化需求。
• 產品一致性好：加工過程中，液體壓力能夠均勻地作用于管材內壁，使材料在各方向上均勻變形，從而保證了產品質量的一致性。

缺點

• 設備投資成本高：水脹成型設備需要配備高性能的液壓系統、增壓設備、模具以及精確的控制系統等，設備的購置成本較高，這在一定程度上限制了其在一些小型企業或對成本敏感的領域的應用。
• 模具制造復雜且成本高：模具的設計和制造需要考慮液體壓力的傳遞、管材的變形特點以及產品的形狀和尺寸精度要求等因素，模具的制造精度和質量對成型效果有重要影響，因此模具的制造復雜且成本較高。
• 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，或者需要對材料進行預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以確保成型質量的穩定性和一致性。工藝控制不當可能導致產品出現缺陷，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，對于一些實心材料或非金屬材料的成型可能不適用，或者需要進行特殊的工藝調整和設備改造