管材內(nèi)高壓成形的早期歷史可以用美國的一系列專利，雖然在這一時(shí)期，歐洲和日本也有類似的發(fā)明。本文興迪源機(jī)械帶來管材內(nèi)高壓成形的發(fā)展歷程。

一、1900年至1980年管材內(nèi)高壓成形發(fā)展：

利用流體壓力形成管狀金屬零件的應(yīng)用可追溯到20世紀(jì)初。一項(xiàng)專利（Park?1903）圖1-7描述了一種用于建造蒸汽鍋爐的蛇形空心體的裝置,這個(gè)蛇形的構(gòu)件是由一個(gè)小管構(gòu)成的。

首先在模具和充滿熔融鉛的模具之間放置一個(gè)加熱的直管，并對其加壓，使其膨脹到封閉的模具型腔形狀。本專利確定了利用流體壓力作為成形介質(zhì)的基本原理。模具關(guān)閉、流體密封和增壓是通過液壓操作機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。

1917年，一種改進(jìn)樂器用彎曲銅管的工藝獲得專利（Foster?1917）。

根據(jù)這項(xiàng)專利，圖1-8，確定了管內(nèi)高壓成形過程的主要元素，顯示了放置在下刀具腔中的預(yù)成形的可導(dǎo)電金屬管和流體密封方法。專利“減少手工加工和廢料，改善形狀和尺寸的均勻性”定義了該工藝的優(yōu)點(diǎn)。

類似的技術(shù)目前也被用于制造管道設(shè)備，如圖1-5所示另一個(gè)有趣的專利，圖1-9（Davies?1932），描述了用鋁管制作假肢（胳膊和腿）的過程。

該管首先在芯軸上旋轉(zhuǎn)成形，以獲得所需的邊緣截面周長。然后預(yù)成形毛坯，使其位于刀具中。本專利的正文解釋道：“彎曲的錠子隨后使用2000磅/平方英寸的壓力擴(kuò)展到肢體的中心形狀，這是令人滿意的?！?/p>

1940年的專利（Gray?1940），如圖1-10所示，描述了制造鍛制金屬T形配件的裝置。它詳細(xì)說明了在較低的壓力下材料的軸向進(jìn)給，然后將壓力增加到最終成形的最大值。

這種從管端推料的方法使得制造分支組件成為可能，如圖1-6所示。

同樣的技術(shù)也適用于圖2-6和2-7所示排氣系統(tǒng)中使用的膨脹成形部件。

1950年的一項(xiàng)專利（Kearns?1950），如圖1-11所示，用于生產(chǎn)空心金屬飛機(jī)螺旋槳葉片。葉片芯的可變截面是通過使用高流體壓力膨脹管坯而形成的。液壓成形的結(jié)構(gòu)方法在降低葉片重量的同時(shí)增加了剛度。

用空心鋼管制造凸輪軸的方法的發(fā)明在1959年的專利（Garvin?1959）中描述，如圖1-12所示。凸輪凸角是在一個(gè)軸上形成的，依次由軸向進(jìn)給材料從管的末端。

20世紀(jì)60年代，日本膨脹工業(yè)公司也開發(fā)了各種利用流體壓力的加工技術(shù)。

圖1-11水翼飛機(jī)螺旋槳槳葉專利2652121圖解。

最初，該工藝用于銅管小無縫T形件的脹形。

對膨脹成多裂紋的鋼構(gòu)件，提出了液脹成形工藝和高壓密封方法。典型的應(yīng)用是自行車框架接頭。

1970年專利（Fuchs?1970），如圖1-13所示，描述了成形和形成物品的方法。本專利涵蓋的方法和裝置說明了通過高壓進(jìn)行的擠鍛（端部直徑減?。?、直徑膨脹的軸向進(jìn)給、槽的穿孔和模內(nèi)端部剪切。

二、1980年至今管材內(nèi)高壓成形發(fā)展：

1986年，加拿大伍德斯托克的加拿大標(biāo)準(zhǔn)管（現(xiàn)在銅焊單位），一家生產(chǎn)管子和管材的公司，獲得了北美第一項(xiàng)將液壓成形技術(shù)應(yīng)用于大型框架構(gòu)件的專利（Cudini?1986），如圖1-14所示。標(biāo)準(zhǔn)管被稱為工藝變型管，該公司的部門成為現(xiàn)在眾所周知的液壓成形公司，變型標(biāo)準(zhǔn)管開發(fā)了這些技術(shù)，作為他們在管材方面的工作。

通常，使用傳統(tǒng)彎曲和/或模具成形操作的管制成的組件具有較高的回彈和較低的表面尺寸控制。管內(nèi)流體壓力的使用將金屬推到模腔壁上，使其更均勻，并獲得更大的表面尺寸?？刂?。標(biāo)準(zhǔn)管專利將“膨脹”線的截面長度限制在5%或更低。

進(jìn)一步改進(jìn)專利4744237（Cudini?1988）和4829803（Cudini?1989），強(qiáng)調(diào)在成形周期的模具關(guān)閉階段對坯料加壓的好處。

流體作為芯軸流動(dòng)，減少了材料在模具關(guān)閉階段沒有過度起皺。該工藝被稱為壓力順序液壓成形（PSH）。

三水動(dòng)力技術(shù)公司專利-5353,618；5481892；和5890387（Roper和Webb1994，1996，1999）強(qiáng)調(diào)了通過軸向端部進(jìn)給、孔的液壓分層、局部凸輪成形和大型汽車車架構(gòu)件的雙向彎曲實(shí)現(xiàn)更高膨脹的重要性。

如圖1-15所示，在液壓成形模具中可以產(chǎn)生平面內(nèi)彎曲，從而消除CNC彎曲操作。迄今為止，材料的軸向進(jìn)給僅適用于小部件，如圖1-6所示。軸向進(jìn)給在大型框架中的應(yīng)用。在不明顯變薄的情況下擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，可獲得非常有效的結(jié)構(gòu)。本專利還說明了在工具中使用局部凸輪。否則會導(dǎo)致鎖模情況的零件特征可以使用液壓缸驅(qū)動(dòng)的凸輪形成。

圖1-16專利5720092中的說明，展示了飛行器空間框架的液壓成形。

【興迪源機(jī)械內(nèi)高壓成形技術(shù)優(yōu)勢】

興迪源機(jī)械是以內(nèi)高壓成形技術(shù)為核心，以內(nèi)高壓成形機(jī)、內(nèi)高壓水脹成形機(jī)、內(nèi)高壓板材充液成形機(jī)、內(nèi)高壓三通機(jī)等設(shè)備為主導(dǎo)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家。公司建立有液力內(nèi)高壓成形機(jī)械工程技術(shù)研究開發(fā)中心，并與中國科學(xué)院金屬研究所、南京航空航天大學(xué)等院校開展長期的科研課題開發(fā)合作。

自2007年創(chuàng)立以來，興迪源機(jī)械一直致力于內(nèi)高壓成形的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品研發(fā)。主營產(chǎn)品范圍從生產(chǎn)普通液壓設(shè)備，現(xiàn)今發(fā)展至生產(chǎn)、研發(fā)國內(nèi)流體壓力成形技術(shù)的鍛壓設(shè)備。