menu

不銹鋼行情

您的當(dāng)前位置:網(wǎng)站首頁(yè) > 不銹鋼行情 > 鋼管液壓膨脹形技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

鋼管液壓膨脹形技術(shù)在汽車行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

來(lái)源:至德鋼業(yè) 日期:2019-11-11 15:00:21 人氣:1510

  在內(nèi)高壓成形的基礎(chǔ)研究、工藝與設(shè)備的開(kāi)發(fā)、實(shí)際應(yīng)用等方面,歐美國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)走在了世界的前沿,代表著國(guó)際先進(jìn)水平,領(lǐng)導(dǎo)著液壓脹形技術(shù)的發(fā)展方向。目前,國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家已建成和投產(chǎn)了眾多專業(yè)化的液壓脹形生產(chǎn)線,具有較大的生產(chǎn)規(guī)模。


   德國(guó)是最早將液壓脹形技術(shù)應(yīng)用到汽車工業(yè)的國(guó)家之一。教授運(yùn)用有限元模擬及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)做了大量的工作,運(yùn)用基本理論并且在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)汽車零部件的可成形性、可生產(chǎn)性、摩擦性質(zhì)、模具表面質(zhì)量和磨損方面進(jìn)行了深入研究。在美國(guó),由教授領(lǐng)導(dǎo)的美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)的工程研究中心專門(mén)成立了內(nèi)高壓成形技術(shù)研究小組,并舉辦了三屆液壓成形技術(shù)會(huì)議,成立了管材液壓成形協(xié)會(huì),向會(huì)員提供液壓成形方面的技術(shù)資料及最新發(fā)展動(dòng)態(tài),為內(nèi)高壓成形工藝的提高與普及做出了貢獻(xiàn)。福特汽車公司和國(guó)家鋼鐵公司等人通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)對(duì)矩形截面零件的內(nèi)高壓成形進(jìn)行了分析,提出了在成形早期有益起皺的概念。日本的液壓成形技術(shù)發(fā)展也很快,不僅各大汽車公司(豐田汽車公司、日產(chǎn)汽車公司等)開(kāi)始使用內(nèi)高壓成形技術(shù)生產(chǎn)汽車零件,各大煉鋼產(chǎn)(NKK鋼廠、新日鐵鋼廠、川崎制鐵所等)也對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了非常細(xì)致廣泛的研究,做了大量的實(shí)驗(yàn),并研制出幾種內(nèi)高壓成形機(jī)。研究了硬化系數(shù)和各向異性對(duì)管材液壓成形過(guò)程的影響,推導(dǎo)出了最大內(nèi)壓力與初始管徑、初始壁厚、材料應(yīng)變硬化指數(shù)等材料參數(shù)在無(wú)軸向載荷作用下的函數(shù)關(guān)系。使用熱態(tài)液壓成形技術(shù)制造出了具有復(fù)雜截面形狀的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)托架并于2004年投入到了客車的生產(chǎn)中。


    在國(guó)內(nèi),哈爾濱工業(yè)大學(xué)是國(guó)內(nèi)最早系統(tǒng)開(kāi)展液力成形的單位之一,苑世劍l教授在液壓成形技術(shù)的成形理論、工藝、液壓控制和設(shè)備方面也做了大量工作,取得了許多成果。哈爾濱工業(yè)大學(xué)成立了液力成形工程研究中心,成功地研制了國(guó)內(nèi)首臺(tái)150MPa液壓成形機(jī),填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)管材液壓成形機(jī)的空白。燕山大學(xué)的趙長(zhǎng)財(cái)教授采用塑性變形理論推導(dǎo)了薄壁直管液壓成形載荷變化曲線的計(jì)算公式;南京理工大學(xué)的樊黎霞、鄭再象等對(duì)管材液壓成形液壓系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與研究:青島科技大學(xué)的田仲可對(duì)直管液壓成形進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和模擬研究:桂林電子科技大學(xué)的楊連發(fā)等對(duì)管材液壓成形中摩擦系數(shù)的測(cè)定方法進(jìn)行了研究:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所張士宏課題組在液壓成形的工藝分析,實(shí)驗(yàn)、有限元模擬和設(shè)備開(kāi)發(fā)方面取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。


    基于先前研究的成果,內(nèi)高壓成形技術(shù)研究和應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)包括:


    (1)超高壓成形。目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的內(nèi)高壓成形機(jī)的增壓器最高壓力一般不會(huì)超過(guò)500MPa,為了適應(yīng)更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形狀和高精度、更大壁厚和高強(qiáng)度材料(超高強(qiáng)鋼、鈦合金和高溫合金等),需要最高可能超過(guò)1000MPa的內(nèi)壓。超高壓成形帶來(lái)一系列相應(yīng)的問(wèn)題需要解決,如超高壓管端移動(dòng)密封、超高壓下的摩擦行為、模具材料及超高壓液體控制精度等。


    (2)熱態(tài)內(nèi)壓成形。為了解決高性能鋁合金、鎂合金等輕合金材料室溫塑性低、成形困難的問(wèn)題,采用加熱加壓介質(zhì)成形異型截面零件是內(nèi)高壓成形發(fā)展的一個(gè)重要方向。目前,以耐熱油做為介質(zhì)的溫度可以達(dá)到300℃,壓力達(dá)到lOOMPa,完全能滿足鋁合金和鎂合金管材成形的需要。熱態(tài)內(nèi)壓成形的主要問(wèn)題是成形時(shí)間長(zhǎng)、效率低。對(duì)于鈦合金,需要溫度在600℃以上成形,目前的耐熱油達(dá)不到這個(gè)溫度,采用氣體做為成形介質(zhì)是一個(gè)很有前景的解決方案。


    (3)超高強(qiáng)度鋼成形。隨著汽車對(duì)結(jié)構(gòu)輕量化需求的進(jìn)一步提高,車體上使用的鋼材強(qiáng)度越來(lái)越高,材料塑性降低,例如,鋼材強(qiáng)度由250MPa提高到1000MPa,塑性由45%降低到12%。材料塑性降低,使開(kāi)裂傾向嚴(yán)重,成形難度增大,需對(duì)彎曲、預(yù)成形、內(nèi)高壓成形工藝、壁厚分布和潤(rùn)滑等進(jìn)行深入研究。


    綜合以上關(guān)于內(nèi)高壓成形的文獻(xiàn)綜述以及發(fā)展趨勢(shì)分析可知,目前關(guān)于內(nèi)高壓成形變形過(guò)程中的力學(xué)模型構(gòu)建、成形機(jī)理研究、實(shí)際應(yīng)用等都得到了迅速的發(fā)展,研究和應(yīng)用成果也趨于系統(tǒng)化,而進(jìn)一步的發(fā)展則受到了管材材料在強(qiáng)度和塑性二者之間矛盾的限制,所以,研究開(kāi)發(fā)兼具高強(qiáng)度和高塑性的原料管材成為了今后內(nèi)高壓成形技術(shù)發(fā)展的必要環(huán)節(jié)。


至德微信.jpg

本文標(biāo)簽:不銹鋼管 

發(fā)表評(píng)論:

◎歡迎參與討論,請(qǐng)?jiān)谶@里發(fā)表您的看法、交流您的觀點(diǎn)。

北京 天津 河北 山西 內(nèi)蒙 遼寧 吉林 黑龍江 上海 江蘇 浙江 安徽 福建 江西 山東 河南 湖北 湖南 廣東 廣西 海南 重慶 四川 貴州 云南 西藏 陜西 甘肅 青海 寧夏 新疆 臺(tái)灣 香港 澳門(mén)