外文翻譯--用于制造汽車部件的液壓成形的進(jìn)步 中文版【優(yōu)秀】

用于制造汽車部件的液壓成形的進(jìn)步 Taylan Altan，教授 Hariharasudhan Palaniswamy，研究生研究助理 Yingyot Aue-u-lan，研究生研究助理 工程技術(shù)研究中心凈成形制造（ ERC/ NSM） 俄亥俄州立大學(xué)，俄亥俄州哥倫布市 - 43210， USA 摘要 隨著不斷增長的 燃油效率 、 車輛需求以及更高的安全性和環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，迫使汽車制造商 不斷 尋求增加輕質(zhì)材料，如先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼的應(yīng)用 ， 鋁 、 鎂合金和新的制造技術(shù)，以減少車的總重量。 此外， 隨著 市場競爭的加劇， 為了 減少所需的 時間 ，以及 為 了開發(fā) 新車型 ， 汽車制造商 積極尋求 走向新經(jīng)濟(jì)的制造方法，以降低制造成本。 用于 板材和管材的 內(nèi)高壓成型 液壓成形 ， 是目前正在推行的新的制造方法之一 ，之所以被 世界各地的汽車制造商 使用，是 因?yàn)椋?a） 具有 低的模具成本， b）形成一部分 （ 凹痕阻力和能量吸收 ） 后 具有更好的性能 ， c）能夠形成復(fù)雜形狀和綜合結(jié)構(gòu)（液壓成型管可從幾個沖壓件更換組件），可降低裝配成本和時間。本文提供的 概念 在按機(jī)器的進(jìn)步和工具 、 測試材料和潤滑油的選擇 方面，以及 通過在板材工藝設(shè)計有限元模擬策略和管件液壓成形方面都有涉及 。另外，鎂和鋁合金的 暖高壓成形 也作了 簡要討論。 1 引言 直到最近 ， 由于制造它的周期時間 比較長， 并沒有考慮汽車板材和管材的內(nèi)高壓成形。然而，先進(jìn)的液壓和智能按鍵設(shè)計在時間已經(jīng)大大縮短 了 周期時間 ， 使其 成為 有吸引力的汽車制造 技術(shù) 。此外，片材和管材的液壓成形提供了諸如 a）低加工成本， b）（凹痕阻力和能量吸收）的一部分形成后 具有更好的性能 ， c）能夠形成復(fù)雜的形狀和一體化結(jié)構(gòu)（液壓成型管可以更換總成從幾個沖壓件） 等好處 。 在目前， 這些降低裝配成本和時間 的有吸引力的代表性做法 ， 可以 替代沖壓 技術(shù) 邁向新車型小批量 生產(chǎn) 的市場趨勢。 圖 1 所示為使 用 液體介質(zhì) 的金屬 形成 的 分類，它是 按 輸入預(yù)制棒大致分為片材和管液壓成形。此外，板材液壓成形分為充液拉深和高壓片液壓成形 ， 取決于 凸模或凹模 模具 所具有的 具有將要形成的形狀 或輪廓 。高壓板液壓成形 按單復(fù)數(shù)的不同又可進(jìn)一步劃分 ，雙液壓成形坯正在使用的成形過程的空白。本文提供了一個概 念 在按設(shè)備和工具，測試材料和潤滑的選擇和墊款在片材和管的所有區(qū)域，通過有限元模擬過程的設(shè)計策略液壓成形。另外，鎂和鋁的合金板材溫?zé)嵋簤撼尚渭庸な呛喴懻摗?金屬成型與液體介質(zhì) 板材 液壓成形 管件液壓成形（ THF） 流體力學(xué)深沖（ HMD 高壓板液壓成形 單空白 雙白 圖 1 使用液體介質(zhì)的形成過程的分類 2 管件液壓成形（ THF） 2.1 描述 在 THF 中，一個管狀預(yù)成型件放置在兩個管芯之間。該模 具被封閉并保持在壓力下，同時將管內(nèi)部加壓和軸向壓縮到材料強(qiáng)行進(jìn)入模腔，以收購的所需形狀或輪廓結(jié)束（參見圖 2）。在此過程中，軸向進(jìn)給和內(nèi)部壓力是同時控制，以形成部分沒有如爆裂的任何缺陷和起皺。 圖 2 THF 的過程原理及其工藝參數(shù) THF 工藝順序： a）放置管， b）密封和填充液， c）加壓和飼料材料， d）所形成一部分。 圖 3 汽車液壓成型部件的示意圖 1999 施羅德 THF 現(xiàn)已廣泛用于制造中使用不同的配置的管狀部件汽車行業(yè)（圖 3）和其它的應(yīng)用，如家用電器。這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展迅速一直由于 THF 報價優(yōu)勢 ，通過沖壓焊接即傳統(tǒng)制造（ a）部分合并，（ b）通過更高效的斷面設(shè)計和圍墻的剪裁減重厚度在結(jié)構(gòu)部件，（ c）通過改善結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度優(yōu)化部分的幾何形狀，（ d）低級加工成本由于零部件少，（ e）少二次操作（不焊接和液壓成形過程中孔沖孔），（ f）更嚴(yán)格的公差和減少回彈，便于組裝，以及（ g）減小自廢修多余的材料是遠(yuǎn)不如在管件液壓成形比沖壓。 為了成功地設(shè)計和開發(fā) THF 工序或操作，改進(jìn)在 THF 中的技術(shù)和它們之間的相互作用的每一個區(qū)域應(yīng)當(dāng)考慮。一個完整的 THF 體系的主要組成部分和關(guān)鍵問題（圖 2），可以列出如下： a）進(jìn)入管質(zhì) 量， b）執(zhí)行及彎曲的設(shè)計和生產(chǎn)方法， c）模具和工具設(shè)計指引， d）壓鑄工件接口問題（摩擦與潤滑）， e）變形力學(xué)（金屬流）在不同的區(qū)域，f）設(shè)備，按與環(huán)境相關(guān)的問題，和 g）尺寸和液壓成形加工部件的性能。 2.2 材料特性 /管材液壓脹試驗(yàn) 我們在 ERC/ NSM 建議管狀隆起試驗(yàn)確定管狀的屬性材料，因?yàn)槊{迫條件下的 THF經(jīng)常是雙軸類似隆起測試相比單軸拉伸試驗(yàn)。最大有效應(yīng)變的實(shí)現(xiàn)無局部頸縮脹試驗(yàn)比在拉伸試驗(yàn)大得多（通常兩次）。圖 4 示出了隆起試驗(yàn)為管狀材料的示意圖。該在端部保持筒經(jīng)受內(nèi)部壓力，直到它爆裂。在測試過程中 內(nèi)部壓力和隆起的高度的測量，這是用來獲得用于處理模擬材料的流動應(yīng)力。突發(fā)高度管表示該管的成形性。從隆起測試爆裂高度可以作為一個指示器 /設(shè)計規(guī)范傳入管的質(zhì)量達(dá)到 THF 標(biāo)準(zhǔn)。 圖 4 管示意圖隆起試驗(yàn)以評價材料管 THF 的性質(zhì) 圖 5 在 THF 中不同區(qū)域 的 摩擦條件 2.3 潤滑油的選擇 在 THF 中，根據(jù)不同的變形機(jī)制，整個變形區(qū)可以劃分為引導(dǎo)區(qū) 、 過渡區(qū)和擴(kuò)展區(qū)。在指導(dǎo)區(qū)域中的管進(jìn)行軸向壓縮應(yīng)力，由于無論在管的表面上的管和收縮的增厚側(cè)邊在其上涂布潤滑劑。在膨脹區(qū)的管 施加 雙軸拉伸應(yīng)力導(dǎo)致變薄及表面 擴(kuò) 張。過 渡區(qū)標(biāo)志在中間階段。因此，在 THF 中的良好的潤滑劑應(yīng)該能夠執(zhí)行以及在所有三個區(qū)域。 ERC/ NSM 已發(fā)展成 a）指導(dǎo)區(qū)試驗(yàn) b）過渡區(qū)的測試和 c）擴(kuò)大區(qū)域測試模擬變形機(jī)制，在各自區(qū)域中的接觸壓力篩選 THF 市售潤滑劑。 2.4 墊塊 及模具 THF 按鍵設(shè)計起主導(dǎo)作用，因?yàn)樗@著影響循環(huán)時間和過程的經(jīng)濟(jì)性。圖 6 顯示了THF 的 三種基本概念 ： a）常規(guī)設(shè)計（長行程的設(shè)計理念）， b ）新設(shè)計（短行程的設(shè)計理念）和 c）沒有任何鎖定機(jī)制。 c 中的基本概念 與 （ b） 的概念相似，得到 廣泛 的 使用是 因?yàn)椋?a）它減少了循環(huán)時間與主要用于長行 程氣缸移動用更少的流體壓力， b）短期行程上模上下快速氣缸需要流體的體積更小，以產(chǎn)生所需的高壓從而減少了周期時間， c）頂部裸片的機(jī)械鎖定消除了高壓液壓系統(tǒng)，用于上模，從而降低了成本和制造設(shè)計的更加小巧。圖 7 顯示了可用的不同類型的印刷機(jī)在市場上已經(jīng)適應(yīng)了三個基本概念。它們基本上是不同的任一結(jié)構(gòu)按幀或使用的機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)打字。 圖 7 顯 示出了 THF 按模塊化設(shè)計理念。這種設(shè)計的好處是： a）可使用對于需要幾個步驟生產(chǎn)（執(zhí)行 - 液壓成型）設(shè)計 ， b）多個沖頭可以被鎖定在一起，以形成一個大的部分。 圖 6 THF 按 壓力 類型 在市場上的適應(yīng)的基本類型 圖 7 按模塊化概念 ： a）單個電池單元和 b）雙電池單元 2.5 通過有限元模擬工藝設(shè)計 THF 過程中成功的設(shè)計要求的最佳估計關(guān)鍵工藝參數(shù)的關(guān)系 ；軸向進(jìn)給隨時間變化和內(nèi)部壓力隨時間的變化而形成的部分。更多的軸向進(jìn)給可能導(dǎo)致的屈曲管子而少軸向進(jìn)料將導(dǎo)致介質(zhì)泄漏，也爆破由于過度變薄。 在 ERC / NSM ，有限元模擬使用 PAMSTAMP 2000 加上優(yōu)化技術(shù)和自適應(yīng)模擬技術(shù)已被用來確定加載路徑，結(jié)果在最小變薄和不起皺的部分和不帶介質(zhì)的任何泄漏過程中。圖 8 顯示了示例最佳加載路徑取得 的橫梁部分的液壓成形。數(shù)字圖 10 顯示了零件的幾何形狀，模具的幾何形狀和分布稀疏的部分為最佳加載路徑。從有限元模擬估計的加載路徑為在實(shí)驗(yàn)中使用，以形成良好的部分。 圖 8 裝載自適應(yīng)模擬技術(shù)獲得路徑形成橫梁部分。 3 高壓表高壓成形粘性介質(zhì)壓力 3.1 概述 在高壓液壓成形板材 的過程中 ，片材通過對形成凹模的流體。在成形的液壓壓力過程中，在中間板作為一個坯料夾持器，以控制材料從凸緣和也運(yùn)動密封的流體介質(zhì)，以避免泄漏。粘性壓力成形類似于片液壓成形，其中壓力作用在紙張上被壓縮的粘性介質(zhì)，而不是產(chǎn)生液壓 油 或 水板液壓成形。 高壓片液壓成形的成形操作可以分為兩個階段。第一階段涉及到自由的地方形成的片自由的凸起模腔，直至它啟動與模具接觸。這就引入了均勻應(yīng)變在整個片材的分布，從而 a）該材料的可成形性是有效利用相對于傳統(tǒng)的沖壓工藝，其中變形是在沖角半徑定位于薄板， b）提高的凹痕液壓成形的成形部件的電阻相比沖壓件。第二階段涉及校準(zhǔn)對模腔內(nèi)的片以獲得所需的形狀。高流體壓力需要在第二階段取決于材料、板厚以及最小圓角半徑在模具的幾何形狀。因此，板材液壓成形提供了一個從低成形性制造汽車零部件可行的替代進(jìn)程先進(jìn)的高強(qiáng)度鋼和鋁合 金。 成功應(yīng)用高壓板液壓成形的，需要仔細(xì)考慮高壓板液壓成形系統(tǒng)的所有組成部分即： a）進(jìn)入板材質(zhì)量， b）模具和工件的接口問題（摩擦和潤滑）， c）刀具設(shè)計，壓邊力的有效應(yīng)用，避免泄漏， d）內(nèi)部流體壓力和壓邊力之間的關(guān)系的（加載路徑），電子出版社和工具以及尺寸和性能液壓成形加工部件。 3.2 材料特性 /粘性壓力脹試驗(yàn) 我們在 ERC / NSM 建議隆起測試（粘性價格猛漲的壓力測試，室性早搏試驗(yàn)）確定薄板材料的性能并檢查片材的質(zhì)量傳入的沖壓廠，因?yàn)?a）應(yīng)力條件下沖壓 或 板相比于單軸的液壓成形往往雙軸類似隆起測試常規(guī)的 拉伸試驗(yàn)， b）最大等效應(yīng)變達(dá)到在VPB 測試無局部縮頸大得多（通常兩次）比在拉伸試驗(yàn)。隆起試驗(yàn)中，在片材夾在的示意邊自由地鼓起由粘性壓力，直到它爆裂。在試驗(yàn)期間該圓頂?shù)母叨群驼承越橘|(zhì)的內(nèi)部 壓力是實(shí)時測量。所測量的圓頂高度和壓力被用作輸入要使用有限元模擬來確定的流動應(yīng)力反分析的材料。突發(fā)圓頂高度的可成形性的良好指標(biāo)材料（較高的爆穹頂高度的更好成形性）。此外，突發(fā)圓拱高度可以被用作一個指示器 /設(shè)計規(guī)范來檢查質(zhì)量在進(jìn)料的沖壓廠。 3.3 潤滑油的選擇 潤滑起著控制持有人在成型過程中片材和壓鑄片接口的空白物質(zhì)流的主 導(dǎo)作用。潤滑失效結(jié)果： a）過度變薄導(dǎo)致部分撕裂， b）過度磨損導(dǎo)致形成部分的表面光潔度 降低，c）磨損損壞 失效 。在板材液壓成形用潤滑劑通常是由于過多接觸失敗在壓料模接口。在界面處產(chǎn)生的壓力取決于材料，片材厚度和模頭的幾何形狀。因此，一個單一潤滑劑不能滿足所有的過程的要求。選擇潤滑油應(yīng)使用模擬接口壓力測試進(jìn)行表面膨脹率接近生產(chǎn)條件。 ERC / NSM 建議使用沖壓潤滑油測試儀（ SLT ）和修改的限制巨蛋高度測試篩選市面銷售的潤滑劑板材液壓成形工藝。 3.4 墊塊及模具 3.4.1 高壓板液壓成形壓機(jī) 高壓板高壓成形 壓力機(jī)和工具的設(shè)計和基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并在 THF 中可用的技術(shù)制造。然而在片液壓成形加工，較高的夾緊力，由于大面積的片和坯料夾持機(jī)構(gòu)需要加以考慮。大學(xué)多特蒙德（ LFU ）德國與辛北爾康普 PressenSysteme 合作（ SPS ） ，德國已經(jīng)建成了萬噸壓機(jī)高壓板液壓成形的大型汽車零部件（圖 9） 。該壓機(jī)的設(shè)計有水平安裝廉價的緊湊型設(shè)計，易于操作的工件，短行程氣缸，以減少周期時間，并且需要更少在車間的投資基礎(chǔ)。記者框架和投由鋼絲纏繞成型過程中承受動載荷預(yù)應(yīng)力。液壓成形加工，在此期間，需要在相對較小的壓力大體 積流體的（游離膨出）和少量的液體在高壓下的是需要在相校準(zhǔn)第二階段。液壓系統(tǒng)在報刊上被設(shè)計在兩個 315 桿的 100升容積不同的壓力水平）最大壓力加壓介質(zhì)和 2000 巴 b）與 5 升容積最大壓力加壓介質(zhì)以降低成本，周期時間，使設(shè)計更加緊湊。 圖 9 臥式高壓板液壓成形機(jī)原理 3.4.2 刀具系統(tǒng) （ 1） 模具設(shè)計 - LFU 在傳統(tǒng)的高壓板液壓成形模具中，中間板應(yīng)用所需要的壓邊力來密封加壓媒介，并控制液壓成形過程中材料的流動。因此它是難以正是申請表上所要求的壓邊力。大學(xué)多特蒙德 LFU 設(shè)計了一種新的工具，其中密封力是由中間板 應(yīng)用，而坯料夾持器即安裝在模頭的凸緣部施加的壓邊力。因此，該從凸緣材料流被精確地控制。在形成非對稱的部分，增稠劑在凸緣不均勻造成間隙造成的漏加壓介質(zhì)。 LFU 開發(fā)的模塊化模具設(shè)計與多點(diǎn)空白保持器，在每個氣缸上的力可以改變顯示獨(dú)立。多點(diǎn)坯料夾持在模具結(jié)合使用短行程氣缸提供了龐大的力量在短行程。 （ 2） 模具設(shè)計 - ERC / NSM 在 ERC / NSM 設(shè)計工具所使用的機(jī)械作用來產(chǎn)生所需的壓力。圖 10 示出的模具設(shè)計的示意 ERC / NSM 板材液壓成形。固定沖頭被安裝在印刷機(jī)上床而壓邊擱置在緩沖銷和模被安裝在壓頭。將產(chǎn) 生的壓力需要加壓介質(zhì)放置在由沖頭和壓模保持器在最頂層形成的腔位置。最初的片材被放置在坯料夾持器。上模移動下來，對夾壓邊圈的工作表。夾緊板后，上模的結(jié)果在支架相對空白的移動，以進(jìn)一步運(yùn)動固定活塞。這種相對運(yùn)動導(dǎo)致粘性的壓縮板材和沖頭之間媒介。由于的不可壓縮加壓介質(zhì)，壓力產(chǎn)生的作用在薄片上。因此，通過純機(jī)械運(yùn)動在例行記者，進(jìn)行板材液壓成形工藝。 圖 10 在 ERC/ NSM 的工具，高壓板液壓成形的原理圖 3.5 通過有限元模擬工藝設(shè)計 液壓成形工藝的成功的設(shè)計要求的最佳關(guān)系關(guān)鍵工藝參數(shù)壓邊力隨時間的變化和內(nèi)部壓力隨時間的變化，以成功地液壓成形的部分。較高的壓邊力可能導(dǎo)致片材的過度拉伸，最終斷裂而低坯料夾持力會導(dǎo)致介質(zhì)的泄漏。在 ERC/ NSM， FE 使用模擬PAMSTAMP2000 加上優(yōu)化技術(shù)有被用來確定該加載路徑而導(dǎo)致在最小減薄部分未經(jīng)介質(zhì)的過程中的任何泄漏。圖 12 顯示了加載路徑從 DP 形成樣本的非對稱部分 600 材料片厚 0.60 毫米。圖 13 示出了在部分變薄分布。該獲得的個人資料將實(shí)驗(yàn)使用 ERC/ NSM工具進(jìn)行驗(yàn)證。 圖 11 采用有限元模擬（ PAMSTAMP2000）獲得的加載路徑加上優(yōu)化技術(shù)。 圖 12 在所形成的部分預(yù)測變薄分布為最佳加載路徑 4 充液拉深（ HMD） 4.1 描述 在 HMD，該表是深沖壓反對在鍋里反壓力，而比凹模在正規(guī)的沖壓工序，如圖 13的介質(zhì)中的壓力罐可以是“被動的”（產(chǎn)生由于壓力該介質(zhì)的沖頭的前進(jìn)行程期間，不可壓縮性）或“活躍”（由外部泵產(chǎn)生的壓力）。 圖 13 該充液拉深和例子示意圖 使用 HMD 汽車零部件生產(chǎn) HMD 導(dǎo)致較高的貸存比（深沖）相對于傳統(tǒng)的沖壓因?yàn)?HMD 中的金屬板被強(qiáng)制以形成對沖頭表面由于流體壓力。由于紙張之間的摩擦和沖頭表面，附著在凸模表面上的片材沒有被拉伸中 ，從而獲得均勻的壁厚和更高的 LDR的形成過程。 HMD 可以與常規(guī)的沖壓作業(yè)導(dǎo)致降低組合形成階段。 HMD 與常規(guī)的沖壓的組合，形成復(fù)雜的零件，例如頭盔顯示器的結(jié)合拉伸和深拉制作復(fù)雜的零件更少成型操作。 相對于傳統(tǒng)的沖壓 HMD 是有利的，因?yàn)?a）消除凹模導(dǎo)致較低的工具成本和下模發(fā)展時間， b）消除側(cè)壁皺紋的形成過程中，由于外部時流體壓力使更多的自由設(shè)計汽車車身面板 c）有能力形成復(fù)雜的形狀和特點(diǎn)，在金屬板導(dǎo)致較少形成操作比以往的沖壓從而降低了制造成本， d）更好的表面質(zhì)量作為片材的外表面是在與流體僅從而降低刀痕。 成功應(yīng)用 HMD 的需要仔細(xì)考慮所有組件的傳入 a）質(zhì)量， b）刀具和工件接口：頭盔顯示器系統(tǒng)，即中問題（摩擦與潤滑）， c）刀具設(shè)計的空白高效的應(yīng)用內(nèi)部流體之間的壓邊力和避免漏 d）的關(guān)系壓力和壓邊力（加載路徑），電子）出版社和工具，以及尺寸和 HMD 的部分屬性。對方法的詳細(xì)說明，以測試傳入表和測試，以選擇市售的質(zhì)量潤滑油分別載于第 3.2 節(jié)和 3.3 節(jié)。在下一節(jié)中新發(fā)展 HMD 印刷機(jī)和工具進(jìn)行了討論。 4.2 墊塊及模具 4.2.1HMD 印刷機(jī) HMD 機(jī)正在使用開發(fā)的短行程的設(shè)計理念設(shè)計 THF 。圖 14 顯示了 3500 噸 HMD壓機(jī)的 操作序列使用短穆勒萬家頓在 IFU ，斯圖加特大學(xué)設(shè)計行程的設(shè)計理念。上模向上移動和向下使用長沖程汽缸，需要大體積的低壓液壓流體。公羊被索引在使用機(jī)械鎖所需的底部位置。短被安裝在頂部滑塊行程汽缸 HMD 時被激活以適用于抵消了打孔所產(chǎn)生的力所需要的力大由于鍋內(nèi)的壓力。短行程氣缸要求流體在高容量少壓力。 Schnupp HMT 和舒勒也紛紛推出頭盔顯示器與壓短行程的設(shè)計理念。然而，短沖程氣缸被安裝在按床而不是壓力機(jī)滑塊，如圖 15 所示，新的設(shè)計概念， a）允許獨(dú)立控制的壓邊力和鍋壓力， b）以減小高量減少周期時間和成本壓力 的液壓流體，以通過該系統(tǒng)來處理。 圖 14 使用內(nèi)置的 HMD 印刷機(jī)的操作順序示意圖由米勒萬家頓短行程氣缸概念 圖 15 由 Schnupp HMT 和蒂森建在 HMD 印刷機(jī)的原理克虜伯流體力學(xué) 4.2.2 設(shè)計工具 對刀具設(shè)計的概念類似于常規(guī)的沖壓。沖頭和空白支架是專門設(shè)計的零件形狀，而 壓力罐遺骸常見的所有部分。壓力罐和拳打在 HMD 的工具應(yīng)該是設(shè)計用于承受高鍋壓力。此外，仔細(xì)考慮是必需的用于密封在壓力罐 - 片接口，以避免流體的泄漏在 HMD 。在模具設(shè)計各種進(jìn)步是： （ 1） 壓力室頂部克服 了膨脹 部件與錐形側(cè) 壁的 HMD 導(dǎo)致的片材的間隙中的膨出壓邊圈和正當(dāng)如圖 16（詳細(xì) a）沖頭之間以形成在鍋內(nèi)壓力。這鼓鼓的，可能會導(dǎo)致過度變薄和斷裂在較高罐壓力。 IFU開發(fā)了新的模具設(shè)計與在打孔坯料夾持器界面，如圖 16b 以額外的密封在頂部創(chuàng)建一個壓力室。在 HMD 從所述液壓流體鍋循環(huán)到頂部壓力腔，以便在頂部和壓力試驗(yàn)箱底部是一樣的，以避免膨脹。 圖 16 （ 2） 彈性墊形成尖角 需要完全形成零件鍋內(nèi)壓力取決于最小圓角半徑的一部分。因此，部分有尖角要求記者具有非常高容量導(dǎo)致增加投資成本。舒勒開發(fā)被安裝在所述壓力罐，如圖 17 的彈性襯墊。朝 向所述成形過程結(jié)束時，該尖銳的拐角處形成機(jī)械的墊子，而不是鍋內(nèi)壓力從而降低所需的壓制能力和投資 Stereme 等人， 2001。 圖 17 壓力罐用彈性墊的原理，在 HMD 形成的尖銳角 （ 3） 彈性壓邊圈 壓邊的設(shè)計在 HMD 的主導(dǎo)作用，因?yàn)閼?yīng)用空邊力控制畫圖過程中材料的流動，也將適用于必要的外力，以避免形成過程中的壓力介質(zhì)泄漏過程。在使用傳統(tǒng)的壓邊形成非對稱的部分，增厚法蘭不統(tǒng)一造成的剛性壓之間的差距支架和板在薄的位置，導(dǎo)致增壓介質(zhì)的泄漏。斯圖加特大學(xué)， IFU 開發(fā)的多點(diǎn)分段的彈性壓邊圈類似于沖壓。作用于坯料的夾 持力可在每個坐墊獨(dú)立調(diào)整的空間。薄板上的空白支架隨附與片材接觸偏轉(zhuǎn)彈性取決于從而與鋼板厚度；它保持在與片材的均勻接觸。因此，分段彈性壓邊均勻施加壓力，并避免加壓介質(zhì)的泄漏，與傳統(tǒng)的剛性空白相比更有優(yōu)勢。 4.3 通過有限元模擬工藝設(shè)計 在 ERC/ NSM，使用 PAMSTAMP2000 有限元模擬加上優(yōu)化技術(shù)和自適應(yīng)模擬技術(shù)已被用來確定鍋壓力和坯料夾持力，結(jié)果在最小變薄和無過程中起皺的部分和不帶介質(zhì)的任何泄漏。圖 18 顯示了用于液壓成形獲得的示例最佳加載路徑一個軸對稱圓杯 90mm直徑可達(dá) 100 毫米（ LDR2.5）深度從 AKDQ 鋼單人操作。圖 19 顯示了細(xì)化分布在部分的最佳加載路徑。從有限元模擬估計的加載路徑將用于在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證了有限元分析結(jié)果。 圖 18 采用有限元模擬（ PAMSTAMP2000）獲得的加載路徑加上優(yōu)化技術(shù) 圖 19 在所形成的部分預(yù)測變薄分布為最佳加載路徑 5 液壓成形雙坯料（平行板液壓成形） 5.1 概述 兩個扁平或預(yù)成形片材，可以是不同的厚度，不同的形狀焊接或者未焊接的邊緣構(gòu)成輸入空白的平行板液壓成形工藝。輸入空白被放置在同時具有上部工具，也可以形成含有的形狀下模?？瞻妆槐３衷谶吘壓图訅?介質(zhì)是使用特殊的片材之間引入對接機(jī)制。片材對頂部和底部模具得到形成由流體壓力所需的形狀。圖 20 顯示出的示意性平行板液壓成形工藝。圖 21 顯示了各種汽車零部件通過平行板液壓成形制造。 圖 20 在雙白紙工藝順序的液壓成形示意圖 平行板板材液壓成形是在形成替代 THF 過程復(fù)雜幾何形狀，超過該部分的長度具有不同的橫截面在膨脹比大的差異。在 THF 中的最大差膨脹率達(dá)到在一個不同的部分橫截面是有限的，因?yàn)檩斎肟瞻资菆A管在整個長度上均勻的橫截面。然而，在平行板液壓成形，通過局部地改變坯料的寬度，橫具有不同膨脹率的部分可被容 納。平行板液壓成形加工，也可用于替代高壓片液壓成形為在兩種情況下，金屬片壓向模具的液體媒介。然而，在平行板片液壓成形兩部分可以是在一個生產(chǎn)周期的生產(chǎn)，從而在提高生產(chǎn)性。并行板材液壓成形允許上模和不同形狀的底模。此外，它允許形成兩種不同的材料和兩種不同的厚度在一個生產(chǎn)周期。平行板板材液壓成形可能是經(jīng)濟(jì)相對于傳統(tǒng)的沖壓生產(chǎn)相對小批量的大小。 圖 21 樣件在汽車用雙白紙制作液壓成形 影響平行板的設(shè)計的各種因素或工藝參數(shù)液壓成形工藝類似于高壓片液壓成形工藝。因此，只有對接機(jī)制，這是新的平行板液壓成形引入紙張之 間的加壓流體，進(jìn)行了 討論。 5.2 對接系統(tǒng) 圖 22 和圖 23 示出了所使用的各種專利的對接系統(tǒng)在業(yè)界引入的片材之間的液壓介質(zhì)。對接系統(tǒng)由 Drauz 和舒勒發(fā)明的方法，其中壓片是在成形過程中的焊接和拉伸。在這兩種情況下的流體是在對接的位置由片材的變形機(jī)械密封通過焊接在其它位置，以避免任何泄漏。該對接系統(tǒng)由多特蒙德大學(xué)開發(fā)時可以使用的紙張不焊接和金屬板可以被允許加工。該密封是通過提供金屬模具的夾緊力。 圖 22 對接系統(tǒng)由克虜伯的原理 -赫施 a 舒勒對接系統(tǒng) b 多特蒙德系統(tǒng)對接的原理 圖 23 該對接系統(tǒng)舒勒和多特蒙德 系統(tǒng) 示意圖 6 暖管和板材液壓成形 鋁合金和鎂合金提供了極大的潛力，在降低重量車身結(jié)構(gòu)和車身面板，由于其密度低，強(qiáng)度高，以及重量比。然而他們的應(yīng)用受到限制，由于其低成形性在室溫相比低碳鋼。鋁和鎂合金在高溫 200的形成時，顯示增加成形性 350。暖管件液壓成形和板材液壓成形的發(fā)展是在研究在世界各地的下列機(jī)構(gòu)早期階段。 ERC / NSM - 俄亥俄州立大學(xué)，美國 -鎂暖高壓成形合金及鋁合金管和溫暖的鎂合金及鋁合金板材成形。 LFT，埃爾蘭根大學(xué) -紐倫堡與舒勒合作液壓成形和奧迪， Mg和 Al的液壓成形合金管和板材。 達(dá)姆施塔特大學(xué)，德國 -暖充液拉深和 Al 合金板材與管材的暖管件液壓成形。 IFU，斯圖加特大學(xué) -暖高壓板液壓成形 Mg 和 Al 合金板材。 弗勞恩霍夫研究所，開姆尼茨 -板材和管材的暖高壓成形。 圖 24 示意圖高壓板液壓成形模具在 IFU 圖 25 示意圖 ， 充液拉深模具在達(dá)姆施塔特大學(xué) 在暖高壓液壓成形板材，片材，模具和流體被加熱到所需的溫度。圖 32 顯示了實(shí)驗(yàn)的示意用于暖高壓板液壓成形于 IFU 雅格加熱工具 2003 。在溫暖的充液拉深，片材被首先加熱，并模具和坯料夾持器的凸緣部分被加熱到所需的溫度如在圖 33 中所示的沖頭進(jìn)行冷卻的同時在加壓流體的溫度保持比室溫略高。較低沖頭的溫度和加壓介質(zhì)冷卻相鄰的片材在凸模片的，從而強(qiáng)度提高，進(jìn)行負(fù)載在繪畫和故障推遲由于過度變薄。其結(jié)果在形成獲得繪制鋁合金輪杯 3.0 LDR250的溫度 Groche 等， 2002 。在管板液壓成形于高溫下的 LFT ，埃爾蘭根 - 紐倫堡大學(xué)，樣品從鋁合金 A6061 ， A5182 床單和 Al -Mg 合金汽車零部件試管液壓成形于 220 蓋革等， 2003 的溫度。 7 小結(jié) 研究板材和管材行業(yè)中的液壓成形和調(diào)查，在過去十年中所大學(xué)已經(jīng)導(dǎo)致 a）改進(jìn)精確確定使用模擬現(xiàn)實(shí)中的測試材料性能生產(chǎn)， b）開發(fā)更好的測試方法來篩選潤滑劑，c）在按鍵設(shè)計進(jìn)展，導(dǎo)致更便宜和小巧的機(jī)降低循環(huán)時間， d）在模具設(shè)計不斷改進(jìn)，以增加的液壓成形的應(yīng)用范圍和虛擬， e）開發(fā)通過有限元模擬設(shè)計流程和預(yù)計的生產(chǎn)工具最佳工藝參數(shù)。這些發(fā)展導(dǎo)致減少的過程開發(fā)時間，使板材和管材液壓成形工藝來與傳統(tǒng)的沖壓競爭。管目前暖高壓成形片被調(diào)查提高輕質(zhì) Mg 和 Al 中的應(yīng)用合金是在室溫以下可成形的。 參考文獻(xiàn)： Ahmetoglu 等人， 2000 Ahmetoglu, M， T.， 2000 年，“管件液壓成形：技術(shù)和未來的發(fā)展趨 勢”，中國材料的狀態(tài)加工技術(shù)，第 98， P25-33 奧厄 -U-LAN 等， 2002 奧厄 -U-LANY.， Altan， T.2002，測定雙軸成形性和流管的應(yīng)低碳鋼管， ERC 報告編號： THF/ERC/NSM-02-R-14，俄亥州立大學(xué)，俄亥俄州 哥倫布市 2001 奧斯特 奧斯特， M.， 2001 “修改流體力學(xué)深引”，為管，型材液壓成形和金屬板材，西格特，第 2 卷， 215 頁編 234 1999 拜爾 拜爾， J.1999，“為表的新概念機(jī)金屬液壓成形”，液壓成形的管，型材 和金屬板，用 K 西格特，編輯卷 1，第 325 - 334 1999 Bieling Bieling， P. ， 1999，“機(jī)械鎖定液壓成形機(jī)器大批量生產(chǎn)”，內(nèi)高壓成形 的管，型材和薄板金屬，用 K 編輯西格特，第 1 卷 ,第 161 - 172。 Birkert 等 1999 Birkert， A.，諾伊貝特， J.， Gruszka， T.， 1999 年，“并行盤液壓成形”， 液壓成形的管，型材和金屬板，西格特，編輯卷 2，第 283 - 296 1999 Breckner Breckner， M.， 1999，“液壓系統(tǒng)液壓成形管的液壓成形”，伸長和金屬 板，西格特，第 1 卷主編，頁 173 - 190。 重大貢獻(xiàn)等， 2003 重大貢獻(xiàn)，三，卡亞， S.， T.， 2004 年，“預(yù)測在液壓機(jī)械深加工參數(shù) 采用計算機(jī)仿真” ERC 報 告圖號： SHF/ERC/NSM-04-R-29A，俄亥俄 州立大學(xué)，哥倫布，俄亥俄州 蓋革等， 2003 蓋格，米， Celeghini， M.，海登皇格， G. ，窺探者， M.， 2003，“表和 管件液壓成形在高溫溫度”，管的液壓成形，型材金屬板，西格特，第 3 卷主編，頁 259 - 278 GUTSCHER 等人， 2000 GUTSCHER， G. ，吳， H.， Ngaile， G. ， T.， 2000，“成形性和板材的 流動應(yīng)力的測定從材料粘性介質(zhì)壓力凸度（室性早搏）試驗(yàn)“， ERC 報告編號： THF/ERC/NSM-00-R-14，俄亥俄州立大學(xué) Habil 等， 2003 Habil，紐格鮑爾， R.， Schnapel， J.，馬斯，大腸桿菌， Braunlich， H.， 2003，“液壓成形 sheetmetals 作為對于系列生產(chǎn)工裝方案”，內(nèi)高壓成形 的管，型材和薄板金屬，用 K 編輯西格特，第 3 卷，第 371 - 388 雅格， 2003 雅格， S.， 2003，“成型鎂金屬片”，的管型材和薄板液壓成形金屬，西 格特，第 3 編，第 463 - 472 Jirathearanat 等 2004 Jirathearanat， S， T.， 2004，“高級方法對于有限 元模擬工藝設(shè)計中管液 壓成形”， ERC 報告編號： THF/ERC/NSM-04-R-31，俄亥俄州立大學(xué) 1999 克里 密封技術(shù)最先進(jìn)的，凱麗， M.， 1999，“國家用于液壓成形工具”，管的 液壓成形，型材和金屬板，用 K 西格特，編輯卷 3，第 441 - 461 公司 Kleiner 等 1999 克萊納，米，海靈格，五， Homberg， W.， Klimmek， CH， 1999 年，“趨 勢鈑金液壓成形”，的管，型材和薄板液壓成形金屬，西格特 Liu 等人 1996 劉， J.，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于出，二， Ahmetogulu， M.， T.， 1996，粘性介質(zhì)壓力的 “成形中的應(yīng)用（ VPF），以難低容量沖壓形成合金初步的有限元模擬的 結(jié)果”，雜志材料加工技術(shù)，第 59， PP49-58 2003 麥克雷 麥克雷，三， Heinmann， W.， 2003，“用于機(jī)產(chǎn)生的液壓成形加工部件過 去，現(xiàn)在，將來”，管的液壓成形，型材和金屬板，編輯卷 3。 2003 希 希，流體在形成 T.， 2003 年， “現(xiàn)狀汽車行業(yè)”，液壓成形的管，型材 和金屬板，用 K 西格特，編輯卷 3 ，第 25 - 44 馬蘭 2003 馬蘭， RA ，卡普， D. ， 2003 ，“水電形成的 C-框架壓力機(jī) 130000 千 ?！遍]合力的管型材和薄板液壓成形金屬，西格特，第 3 卷，第 389 編輯。 Ngaile 等 2004A Ngaile ， G. ，雅格， S.，俺答， T.， 2004 年，“在潤滑管液壓成形（ T HF）中部分一潤滑機(jī)制和模型試驗(yàn)發(fā)展評價潤滑油和過渡死涂料和擴(kuò)展 區(qū)”，中國材料加工技術(shù)，卷 146 ， PP108 - 115 1999 奧生 OSEN， W.， 1999 年，“ 具體的設(shè)計概念內(nèi)高壓成形壓力機(jī)”，管的液壓成 形，型材和金屬板，西格特，編輯卷 1。 Pasino 等， 2003 Pasino， R.，窺探者， M.， 2003，“在液壓成形進(jìn)展雙張”，管的液壓成形， 型材和金屬板，用 K 西格特，第 3 卷主編，頁 217- 226 羅森等 2001 羅森， H.，施瓦茨， S.， Birkert， A.，施耐德， S.， 2001 年，“液壓成形的 汽車產(chǎn)業(yè)”，的管，型材和薄板液壓成形金屬，第 2 編，第 135-157 Schmoeckel 等 1999 Schmoeckel， D.， Hielscher，三，胡貝爾河， 1999 年，“金屬管材和板材與 形成液體及其他靈活的媒體”，機(jī)械工程研究所 施耐德等 2002 施耐德， K.， Ngaile， G. ，俺答， T.， 2002 年，“修改限制拱頂高度測試”， ERC 報告無 THF/ERC/NSM-02-R-57，俄亥俄州立大學(xué)，俄亥俄州哥倫布市Schnupp 等 2003 Schnupp， K.，克施納， M.， 2003，“壓力機(jī)面板的汽車”的流體力學(xué)圖紙， 液壓成型的管材，型材和薄板金屬，西格特，第 3 卷，第 409 編輯。 1999 施羅德 白車身結(jié)構(gòu)的施羅德， M.， 1999，“液壓成形部件和排氣其它的組件”，內(nèi) 高壓成形管，型材和薄板金屬，西格特，第 1 卷，第 335 - 352 頁 施瓦茨等 2003 施瓦茨，美國，倫茨，樓， J.，奧斯特， M.，施耐德，美國， 2003 年，“金 屬板材液壓成形汽車車身應(yīng)用程序”中，管，型材液壓成形和金屬板材， 西格特，第 3 卷，第 199 編輯 西格特等人 1999 年 a 西格特， K.，施瓦格， A.，麗格 R.， Haussermann， M.， 1999，“新壓榨概 念的液壓成形”，的管，型材和薄板液壓成形金屬，西格特，第 1 卷。 Streme 等人， 2001 Streme， D.， Cherek， H.， Kolleck， R.，“制造采用主動液壓機(jī)械大尺寸面 板外金屬板材成形”，管的液壓成形，型材和金屬板，編輯卷 2，第 249 頁。 液壓和氣壓系統(tǒng) Haug,E. J. and Kwak,B. M， “接觸應(yīng)力最小化由輪廓設(shè)計”， 倫敦：巴特沃思 1999 液壓系統(tǒng) 只有三個基本發(fā)射功率的方法：電力，機(jī)械及流體動力。大多數(shù)應(yīng)用程序?qū)嶋H使用的組合三種方法來獲得最高效的整體系統(tǒng)。要正確判斷該原則的方法 來使用，重要的是要知道每種類型的顯著特征。例如，流體系統(tǒng)可以更經(jīng)濟(jì)地傳輸能量更大距離可以比機(jī)械類型。然而，流體系統(tǒng)僅限于短距離比是電氣系統(tǒng)。 液壓動力傳遞系統(tǒng)所關(guān)心的產(chǎn)生，調(diào)制，以及壓力和流量控制，并且通常這樣的系統(tǒng)不易出錯： 1 泵的可轉(zhuǎn)換功率從原動機(jī)液壓功率的致動器。 2 閥，控制泵的流量，功率水平的方向產(chǎn)生的，并且流體流動的致動器的數(shù)量。的功率電平是通過控制兩者的流量和壓力水平?jīng)Q定的。 3 液壓動力轉(zhuǎn)換成可用的機(jī)械功率輸出在所需的點(diǎn)。 4 介質(zhì)，這是一種液體，提供了剛性的傳輸和控制如以及潤滑元件 ，密封閥，并在冷卻制度。 5 連接器，可連接的各種系統(tǒng)組件，提供電源導(dǎo)體，用于在壓力下的流體，并且流體流返回到油箱。 6 流體存儲和調(diào)節(jié)設(shè)備，確保有足夠的質(zhì)量和數(shù)量，以及在流體的冷卻。 液壓系統(tǒng)用于工業(yè)應(yīng)用，如沖床，一般制造業(yè)，農(nóng)業(yè)機(jī)械，采礦業(yè)，航空，深?？碧?，交通運(yùn)輸，海洋技術(shù)，海洋天然氣和石油勘探?？傊?，很少有人經(jīng)過一天的生活不以某種方式受益于液壓系統(tǒng)的技術(shù)。 液壓系統(tǒng)的成功和廣泛使用的秘密在于它的多功能性和人性化。通過機(jī)器的幾何形狀是流體動力不阻礙情況下的機(jī)械系統(tǒng)。此外，權(quán)力可以在幾乎無限的傳播由 于數(shù)量的流體系統(tǒng)不那么受物理大小的限制材料是電氣系統(tǒng)。例如，一個表現(xiàn)電磁鐵由鋼的飽和極限的限制。另一方面，電源流體系統(tǒng)的限制只由材料的強(qiáng)度容量的限制。 行業(yè)將會越來越依賴于自動化，以提高生產(chǎn)力。這包括生產(chǎn)操作遠(yuǎn)程和直接控制，制造工藝和材料處理。流體動力的肌肉因?yàn)樵谝韵滤拇箢悆?yōu)勢自動化。 1 緩解和控制精度。通過使用簡單的杠桿和推按鈕，流體動力系統(tǒng)的操作員能夠容易地啟動，停止加快或減慢，以及位置勢力提供任何所需馬力與公差精確，萬分之一英寸。圖示出了流體動力系統(tǒng)，它允許在飛機(jī)飛行員提高和降低了起落架。當(dāng)飛行員，移動一個小的控制閥在一個方向上，在壓力下的油流向的一端氣缸降低起落架。到收起起落架，導(dǎo)頻使閥桿在相反的方向，從而允許油流進(jìn)入氣缸的另一端。 2 倍增的力量。流體動力系統(tǒng)（不使用笨重的齒輪，滑輪和杠桿）可以簡單地乘以力和有效地從一盎司的幾分之一到幾百噸的輸出。 3 恒定的力或力矩。只有流體動力系統(tǒng)能夠提供恒定的力或力矩，無論速度的變化。這是完成的工作是否輸出移動每小時幾英寸，每分鐘幾百英寸，每小時幾轉(zhuǎn)數(shù)，或每分鐘數(shù)千轉(zhuǎn)的。 4 簡單，安全，經(jīng)濟(jì)。一般情況下，流體動力系統(tǒng)使用運(yùn)動部件少比同類的機(jī)械或電氣系統(tǒng)。因此，它 們是簡單的去維護(hù)和操作。這，反過來，最大化安全性，緊湊性和可靠性。例如，一個新的動力轉(zhuǎn)向控制設(shè)計已經(jīng)讓所有其他類型的電源系統(tǒng)過時在許多非公路車輛。轉(zhuǎn)向裝置包括一個手動的操作的方向控制閥和流量計的單個本體。因?yàn)檗D(zhuǎn)向單元是完全流體相連，機(jī)